大气压随着高度的升高而降低，而空气密度则随着高度的升高而降低，所以大气压高则空气密度大。
空气密度与气压的关系p=ρRT/M。
其中M为气体的摩尔质量，ρ为气体密度，R为比例常数，对任意理想气体而言，R是一定的。
其方程为pV=nRT。这个方程有4个变量：p是指理想气体的压强，V为理想气体的体积，n表示气体物质的量，而T则表示理想气体的热力学温度。
还有一个常量：R为理想气体常数。可以看出，此方程的变量很多。
因此此方程以其变量多、适用范围广而著称，对常温常压下的空气也近似地适用。
理想气体状态方程是由研究低压下气体的行为导出的。
但各气体在适用理想气体状态方程时多少有些偏差。压力越低，偏差越小，在极低压力下理想气体状态方程可较准确地描述气体的行为。
极低的压强意味着分子之间的距离非常大，此时分子之间的相互作用非常小。