Po podgrzaniu powietrza zwiększa się albo objętość, albo wzrasta ciśnienie, albo oba, w zależności od warunków. Powietrze składa się z kilku różnych gazów, w szczególności azotu, tlenu i dwutlenku węgla, ale szczególny udział gazu nie ma znaczenia. Wszystkie gazy zachowują się identycznie z identycznym wzrostem temperatury, o ile inne warunki są również identyczne.
To, czy powietrze rozszerza się, czy też wzrasta ciśnienie, zależy od tego, czy jest w jakikolwiek sposób ograniczany ekspansją. Ekspansja powietrza również zmniejsza gęstość. Zamknięty pojemnik z powietrzem nie może zwiększyć objętości po ogrzaniu, więc tylko zwiększa ciśnienie. Teoretycznie, w stanie nieograniczonym powietrze rozszerza się tylko podczas ogrzewania, ale w rzeczywistości, ponieważ nawet otaczające masy powietrza zapewniają pewien opór, wzrost temperatury zawsze powoduje co najmniej niewielki wzrost ciśnienia. Bardziej znaczącym przykładem zwiększania objętości i ciśnienia byłby balon gumowy. Ogrzewanie powietrza w balonie zwiększa zarówno ciśnienie, jak i objętość, ponieważ podczas gdy balon jest elastyczny i rozszerza się, zapewnia również pewien opór temu rozszerzeniu.
Podstawowym równaniem określającym dokładnie, jak zachowuje się gaz lub mieszanina gazów po ogrzaniu, jest PV = nRT, gdzie P = ciśnienie, V = objętość, n = liczba moli cząsteczek gazu, R jest idealną stałą gazu i T = temperatura.
