En el siglo XVII, Boyle analizó la relación que hay entre la presión y el volumen de una muestra de gas. Boyle notó que cuando la temperatura se mantiene constante, el volumen (V) de una cantidad dada de gas se reduce cuando la presión total que se plica (P) aumenta. Por el contrario, si la presión que se aplica decrece, el volumen del gas aumenta. Se encontró entonces, que la presión es inversamente proporcional al volumen.
P= k1 * (1/V)
donde k1 es una constante llamada constante de proporcionalidad. La expresión anterior representa a la Ley de Boyle. Reordenando la ecuación anterior:
P*V= k1
donde se ve que el producto de la presión y el volumen de un gas a temperatura y cantidad de gas constante, es una constante. Aunque los valores individuales de presión y volumen pueden variar mucho para una muestra dada de gas, siempre que la temperatura permanezca constante y la cantidad de gas no cambie, el producto P*V será igual a la misma constante. Por consiguiente, para una muestra de un gas bajo dos condiciones distintas a temperatura constante, se tiene:
P1*V1= k1= P2*V2
Una aplicación común de la Ley de Boyle, es predecir, en qué forma se afectará el volumen de un gas por un cambio de presión, o viceversa.