Thuật ngữ "khí thực" giữa các nhà hóa học và vật lý học được sử dụng để gọi những chất khí như vậy, đặc tính của chúng phụ thuộc trực tiếp nhất vào tương tác giữa các phân tử của chúng. Mặc dù trong bất kỳ sách tham khảo chuyên ngành nào người ta cũng có thể đọc được rằng một mol các chất này ở điều kiện thường và trạng thái ổn định chiếm thể tích xấp xỉ 22,41108 lít. Phát biểu như vậy chỉ đúng đối với cái gọi là khí "lý tưởng", mà theo phương trình Clapeyron, lực hút và lực đẩy lẫn nhau của các phân tử không tác dụng và thể tích chiếm của khí đó là một giá trị không đáng kể..
Tất nhiên, những chất như vậy không tồn tại trong tự nhiên, vì vậy tất cả những lập luận và tính toán này hoàn toàn là lý thuyết. Nhưng khí thực, lệch lạc ở mức độ này hay mức độ khác so với các quy luật lý tưởng, luôn được tìm thấy. Giữa các phân tử của các chất này luôn tồn tại lực hút lẫn nhau, điều này ngụ ý rằng thể tích của chúng có phần khác vớibắt nguồn từ mô hình hoàn hảo. Hơn nữa, tất cả các khí thực đều có độ lệch khác nhau so với lý tưởng.
Nhưng có một xu hướng rất rõ ràng ở đây: nhiệt độ sôi của một chất càng gần 0 độ C thì hợp chất này càng khác với mô hình lý tưởng. Phương trình trạng thái của khí thực do nhà vật lý người Hà Lan Johannes Diederik van der Waals làm chủ, được ông đưa ra vào năm 1873. Công thức này, có dạng (p + n2a / V2) (V - nb)=nRT, đã được so sánh với Phương trình Clapeyron (pV=nRT), được xác định bằng thực nghiệm. Điều đầu tiên trong số này tính đến các lực tương tác phân tử, các lực này không chỉ bị ảnh hưởng bởi loại khí mà còn bởi thể tích, mật độ và áp suất của nó. Sửa đổi thứ hai xác định trọng lượng phân tử của một chất.
Những điều chỉnh này có vai trò quan trọng nhất ở áp suất khí cao. Ví dụ, đối với nitơ ở chỉ số 80 atm. các phép tính sẽ khác với lý tưởng khoảng năm phần trăm, và với sự gia tăng áp suất lên bốn trăm khí quyển, sự khác biệt sẽ lên tới một trăm phần trăm. Theo đó, các định luật của một mô hình khí lý tưởng là rất gần đúng. Sự sai lệch so với chúng là cả định lượng và định tính. Điều đầu tiên được biểu hiện trong thực tế là phương trình Clapeyron được quan sát cho tất cả các chất khí thực rất gần đúng. Những sai lệch về chất lượng còn sâu hơn nhiều.
Khí thực cũng có thể được chuyển đổi vàthành chất lỏng và chuyển sang trạng thái tập hợp rắn, điều này là không thể nếu chúng tuân thủ nghiêm ngặt phương trình Clapeyron. Lực liên phân tử tác động lên các chất này dẫn đến sự hình thành các hợp chất hóa học khác nhau. Một lần nữa, điều này không thể xảy ra trong một hệ thống khí lý tưởng trên lý thuyết. Các liên kết được hình thành theo cách này được gọi là liên kết hóa học hoặc liên kết hóa trị. Trong trường hợp khi một khí thực bị ion hóa, lực hút Coulomb bắt đầu xuất hiện trong nó, lực này quyết định hành vi, ví dụ, của plasma, là một chất bị ion hóa gần như trung tính. Điều này đặc biệt liên quan đến thực tế là vật lý plasma ngày nay là một ngành khoa học rộng lớn, đang phát triển nhanh chóng, có ứng dụng cực kỳ rộng rãi trong vật lý thiên văn, lý thuyết về sự truyền tín hiệu sóng vô tuyến và vấn đề của các phản ứng hạt nhân và nhiệt hạch có điều khiển.
Liên kết hóa học trong khí thực về bản chất của chúng thực tế không khác với lực phân tử. Cả những thứ đó và những thứ khác, nói chung, đều giảm tương tác điện giữa các điện tích cơ bản, từ đó toàn bộ cấu trúc nguyên tử và phân tử của vật chất được xây dựng. Tuy nhiên, sự hiểu biết đầy đủ về các lực phân tử và hóa học chỉ trở nên khả thi khi có sự ra đời của cơ học lượng tử.
Cần phải thừa nhận rằng không phải mọi trạng thái vật chất tương thích với phương trình của nhà vật lý người Hà Lan đều có thể được thực hiện trong thực tế. Điều này cũng đòi hỏi hệ số ổn định nhiệt động của chúng. Một trong những điều kiện quan trọng cho sự ổn định như vậy của một chất làTrong phương trình đẳng nhiệt, phải quan sát chặt chẽ xu hướng giảm tổng thể tích của vật thể. Nói cách khác, khi giá trị của V tăng, tất cả các đường đẳng nhiệt của khí thực phải giảm đều. Trong khi đó, trên đồ thị đẳng nhiệt van der Waals, các phần dâng lên được quan sát dưới mốc nhiệt độ tới hạn. Các điểm nằm trong vùng như vậy tương ứng với trạng thái không ổn định của vật chất, không thể nhận ra trong thực tế.
