粒子数N=nNA。在化学粒子数公式里，N指的是粒子数目，NA是阿伏加德罗常数，n是摩尔数，是物质的量。
粒子数是热力学系统中的一个参数，常规用字母N表示，是该系统中的组成粒子数量。粒子数是热力学中的一个基本参数，是与化学势共轭的参数。不同于大多数的物理量，粒子数是一个无因次量。它是一个广泛参数，其重要性是与系统的大小成正比，因此只有使用于封闭系统内才有意义。
一个组成粒子是一种在过程复杂的能量的尺度k·T上不能破碎的小块，此处的K是波兹曼常数，T是温度。例如，对于一个包含水蒸气与活塞的热力学系统，组成粒子是在系统内水分子的数量。有意义的组成粒子，因而粒子数是与温度相关联的。
粒子数的观念是在理论上考虑的一个主要角色。实务上，主要在化学，给定的热力学系统内的粒子数需要确定，但实际并非能够直接用粒子数来度量。如果材料是均匀的，并且具有已知用摩尔为单位物质的量n，粒子数N的关系可以被发现为：N=nNA，此处NA是阿伏伽德罗常数。