A kémikusok és fizikusok "igazi gázok" kifejezést használják az ilyen gázok megnevezésére, amelyek tulajdonságai a legközvetlenebbül a molekulák közötti kölcsönhatásuktól függenek. Bár bármely szakkönyvben olvasható, hogy egy mól ezekből az anyagokból normál körülmények között és állandósult állapotban körülbelül 22,41108 liter térfogatot foglal el. Ez az állítás csak az úgynevezett "ideális" gázokra igaz, amelyekre a Clapeyron-egyenlet szerint a molekulák kölcsönös vonzási és taszító ereje nem hat, az utóbbiak által elfogl alt térfogat pedig elhanyagolható érték..
Természetesen ilyen anyagok nem léteznek a természetben, így ezek az érvek és számítások pusztán elméletiek. De valódi gázok, amelyek valamilyen mértékben eltérnek az idealitás törvényeitől, mindig megtalálhatók. Az ilyen anyagok molekulái között mindig vannak kölcsönös vonzási erők, ami azt jelenti, hogy térfogatuk némileg eltér aszármaztatott tökéletes modell. Sőt, minden valódi gáz eltérő mértékben tér el az idealitástól.
De van itt egy nagyon egyértelmű tendencia: minél inkább közelít egy anyag forráspontja nulla Celsius fokhoz, ez a vegyület annál inkább eltér az ideális modelltől. Johannes Diederik van der Waals holland fizikus tulajdonában lévő valódi gáz állapotegyenletét ő vezette le 1873-ban. Ezt a képletet, amelynek alakja (p + n2a/V2) (V – nb)=nRT, összehasonlították a Clapeyron-egyenlet (pV=nRT), kísérletileg meghatározva. Ezek közül az első a molekuláris kölcsönhatás erőit veszi figyelembe, amelyeket nemcsak a gáz típusa, hanem térfogata, sűrűsége és nyomása is befolyásol. A második módosítás egy anyag molekulatömegét határozza meg.
Ezek a beállítások a legjelentősebb szerepet nagy gáznyomásnál kapják. Például nitrogénre 80 atm mutatónál. a számítások körülbelül öt százalékkal fognak eltérni az ideálistól, és a nyomás négyszáz atmoszférára emelésével a különbség már eléri a száz százalékot. Ebből következik, hogy az ideális gázmodell törvényei nagyon közelítőek. Az ezektől való eltérés mennyiségi és minőségi is. Az első abban nyilvánul meg, hogy a Clapeyron-egyenlet minden valódi gáznemű anyagra nagyon közelítőleg megfigyelhető. A minőségi eltérések sokkal mélyebbek.
A valódi gázok könnyen átalakíthatók ésfolyadékká és szilárd halmazállapotúvá, ami lehetetlen lenne, ha szigorúan követnék a Clapeyron-egyenletet. Az ilyen anyagokra ható intermolekuláris erők különféle kémiai vegyületek képződéséhez vezetnek. Ez ismételten nem lehetséges egy elméleti ideális gázrendszerben. Az így létrejött kötéseket kémiai vagy vegyértékkötéseknek nevezzük. Abban az esetben, ha egy valódi gázt ionizálnak, elkezdenek megjelenni benne a Coulomb-vonzóerők, amelyek meghatározzák például a plazma viselkedését, amely kvázi semleges ionizált anyag. Ez különösen fontos annak fényében, hogy a plazmafizika ma egy hatalmas, gyorsan fejlődő tudományág, amely rendkívül széles körben alkalmazható az asztrofizikában, a rádióhullámok terjedésének elméletében, valamint a szabályozott mag- és termonukleáris reakciók problémájában.
A valódi gázok kémiai kötései természetüknél fogva gyakorlatilag nem különböznek a molekuláris erőktől. Mind ezek, mind mások nagyjából az elemi töltések közötti elektromos kölcsönhatásra redukálódnak, amelyből az anyag teljes atomi és molekuláris szerkezete felépül. A molekuláris és kémiai erők teljes megértése azonban csak a kvantummechanika megjelenésével vált lehetségessé.
Érdemes felismerni, hogy a holland fizikus egyenletével kompatibilis halmazállapotok nem mindegyike valósítható meg a gyakorlatban. Ehhez szükség van termodinamikai stabilitásuk tényezőjére is. Egy anyag ilyen stabilitásának egyik fontos feltétele az, hogyAz izoterm nyomásegyenletben szigorúan figyelni kell a test teljes térfogatának csökkenésére irányuló tendenciát. Más szóval, ahogy V értéke nő, a valós gáz minden izotermájának folyamatosan csökkennie kell. Eközben a van der Waals izotermikus parcellákon emelkedő szakaszok figyelhetők meg a kritikus hőmérsékleti jel alatt. Az ilyen zónákban elhelyezkedő pontok az anyag instabil állapotának felelnek meg, ami a gyakorlatban nem valósítható meg.
