气体平均自由程公式的K为波尔兹曼常数(1.380662±0.000044)×10-23J·K-1，分子两次碰撞之间走过的路程称为自由程，而分子两次碰撞之间走过的平均路程称为平均自由程。为了说明平均自由程，必须引入分子碰撞截面与分子平均碰撞频率这两个概念。
理想气体分子作杂乱无章的运动的原因是气体分子间在作十分频繁的碰撞，碰撞使分子不断改变运动方向与速率大小，而且这种改变完全是随机的。按照理想气体基本假定，分子在两次碰撞之间可看做匀速直线运动，也就是说，分子在运动中没有受到分子力作用，因而是自由的。