Energia kinetyczna cząsteczek gazu jest wprost proporcjonalna do zmian temperatury. Gdy temperatura wzrasta, zwiększa się również energia kinetyczna cząsteczek gazu; odwrotnie, gdy temperatura spada, zmniejsza się również energia kinetyczna cząsteczek gazu.
Wraz ze wzrostem temperatury układu cząsteczki w niej zaczynają poruszać się szybciej, a prędkość cząstek jest wprost proporcjonalna do energii kinetycznej. Koncepcję tę ilustruje równanie KE = (1/2) mv ^ 2, gdzie KE jest energią kinetyczną, m jest masą, a v jest prędkością. W takich obliczeniach temperatura jest mierzona w stopniach Kelvina.
Gdy temperatura gazu wzrasta, ale ciśnienie pozostaje takie samo, zwiększa się objętość gazu, co oznacza, że cząsteczki muszą pokrywać większą ilość miejsca w tym samym czasie, poruszając się szybciej. Energia kinetyczna wzrasta wraz ze wzrostem zderzeń między różnymi cząsteczkami i wzrasta prędkość ruchu. Takie zachowanie demonstruje prawo Karola, z równaniem V /T = k. W tym równaniu V oznacza objętość, a T oznacza temperaturę, a dwa są wprost proporcjonalne. Podobnie, temperatura i ciśnienie są również bezpośrednio związane, jak w równaniu Prawa Ciśnienia, P /T = k, gdzie P to ciśnienie, a T to temperatura.
