Lorsque l'air est chauffé, son volume augmente, sa pression ou les deux, selon les conditions. L'air est composé de plusieurs gaz différents, notamment l'azote, l'oxygène et le dioxyde de carbone, mais le le gaz particulier impliqué n'a pas d'importance. Tous les gaz se comportent de manière identique avec une augmentation de température identique, tant que les autres conditions sont également identiques.
La dilatation ou l'augmentation de la pression de l'air dépend de sa capacité à se dilater de quelque manière que ce soit. L'air en expansion diminue également en densité. Un récipient d'air scellé ne peut pas augmenter de volume lorsqu'il est chauffé, il ne fait donc qu'augmenter sa pression. Théoriquement, dans une situation sans contrainte, l'air ne se dilate que lorsqu'il est chauffé, mais en réalité, puisque même les masses d'air environnantes offrent une certaine résistance, une augmentation de la température crée toujours au moins une légère augmentation de la pression. Un exemple plus significatif d'augmentation à la fois du volume et de la pression serait un ballon en caoutchouc. Le chauffage de l'air dans un ballon augmente à la fois la pression et le volume, car, bien que le ballon soit élastique et se dilate, il offre également une certaine résistance à cette expansion.
L'équation fondamentale pour savoir exactement comment un gaz ou un mélange de gaz se comporte lorsqu'il est chauffé est PV = nRT, où P = pression, V = volume, n = le nombre de moles de molécules de gaz, R est la constante des gaz parfaits et T = température.
