一般物體都是熱脹冷縮的，因此，溫度升高，密度減小；但也有例外，如純水，在溫度是0--4℃時，卻是熱縮冷脹的，此時的水密度隨溫度的升高而增大，（水在4℃時密度最大）。由於密度ρ＝m/V，對於給定物質，質量不變，其密度與體積有關。
一般來說，不論什麼物質，也不管它處於什麼狀態，隨著溫度、壓力的變化，體積或密度也會發生相應的變化。聯絡溫度T、壓力p和密度ρ（或體積）三個物理量的關係式稱為狀態方程。氣體的體積隨它受到的壓力和所處的溫度而有顯著的變化。對於理想氣體，狀態方程為p=ρRT，式中R為氣體常數，等於287.14米2。如果它的溫度不變，則密度同壓力成正比；如果它的壓力不變，則密度同溫度成反比。對一般氣體，如果密度不大，溫度離液化點又較遠，則其體積隨壓力的變化接近理想氣體；對於髙密度的氣體，還應適當修正上述狀態方程。
