Gas, en af de tre fundamentale tilstande af stof, med tydeligt forskellige egenskaber fra den flydende og faste tilstand.
Struktur
Det bemærkelsesværdige træk ved gasser er, at de ser ud til at have ingen struktur overhovedet. De har hverken en bestemt størrelse eller form, hvorimod almindelige faste stoffer både har en bestemt størrelse og en bestemt form, og væsker har en bestemt størrelse eller volumen, selvom de tilpasser deres form til den beholder, de er placeret i. Gasser vil helt fylde enhver lukket beholder; deres egenskaber afhænger af volumenet af en beholder, men ikke af dens form.
Kinetisk-molekylært billede
Gasser har ikke desto mindre en slags struktur på molekylær skala. De består af et stort antal molekyler, der bevæger sig kaotisk i alle retninger og kolliderer med hinanden og med væggene i deres beholder. Ud over dette er der ingen struktur – molekylerne er fordelt i det væsentlige tilfældigt i rummet og bevæger sig i vilkårlige retninger med hastigheder, der er fordelt tilfældigt omkring et gennemsnit bestemt af gastemperaturen. Det tryk, som en gas udøver, er resultatet af de utallige påvirkninger af molekylerne på beholderens vægge og virker stabilt for menneskelige sanser, fordi der sker så mange kollisioner hvert sekund på alle sektioner af væggene. Mere subtile egenskaber såsom varmeledningsevne, viskositet (modstand mod strømning) og diffusion tilskrives, at molekylerne selv bærer de mekaniske mængder af henholdsvis energi, momentum og masse. Disse kaldes transportegenskaber, og transporthastigheden er domineret af kollisioner mellem molekyler, som tvinger deres baner til snoede former. De molekylære kollisioner er igen styret af kræfterne mellem molekylerne og er beskrevet af mekanikkens love.
Gasser behandles således som en stor samling af bittesmå partikler underlagt fysikkens love. Deres egenskaber tilskrives primært molekylernes bevægelse og kan forklares ved den kinetiske teori om gasser. Det er ikke indlysende, at det skulle være tilfældet, og i mange år blev der i stedet fremført et statisk billede af gasser, hvor trykket for eksempel blev tilskrevet frastødende kræfter mellem i det væsentlige stationære partikler, der skubbede på beholdervæggene. Hvordan det kinetisk-molekylære billede til sidst kom til at blive universelt accepteret, er et fascinerende stykke videnskabelig historie og diskuteres kort nedenfor i afsnittet Kinetisk teori om gasser. Enhver teori om gasadfærd baseret på denne kinetiske model må også være statistisk på grund af det enorme antal af partikler, der er involveret. Den kinetiske teori om gasser er nu en klassisk del af statistisk fysik og er faktisk en slags miniaturemontre for mange af videnskabens grundlæggende begreber og metoder. Sådanne vigtige moderne begreber som fordelingsfunktioner, tværsnit, mikroskopisk reversibilitet og tidsvendende invarians har deres historiske rødder i kinetisk teori, ligesom hele det atomistiske syn på stof.