Терминът "реални газове" сред химиците и физиците се използва за назоваване на такива газове, чиито свойства най-пряко зависят от тяхното междумолекулно взаимодействие. Въпреки че във всеки специализиран справочник може да се прочете, че един мол от тези вещества при нормални условия и стационарно състояние заема обем от приблизително 22,41108 литра. Такова твърдение е вярно само за така наречените "идеални" газове, за които, в съответствие с уравнението на Клапейрон, силите на взаимно привличане и отблъскване на молекулите не действат, а обемът, зает от последните, е пренебрежимо малка стойност.
Разбира се, такива вещества не съществуват в природата, така че всички тези аргументи и изчисления са чисто теоретични. Но истинските газове, които се отклоняват в една или друга степен от законите на идеалността, се намират постоянно. Между молекулите на такива вещества винаги има сили на взаимно привличане, което предполага, че техният обем е малко по-различен отполучен перфектен модел. Освен това всички реални газове имат различни степени на отклонение от идеалността.
Но тук има много ясна тенденция: колкото повече точката на кипене на дадено вещество е близо до нула градуса по Целзий, толкова повече това съединение ще се различава от идеалния модел. Уравнението на състоянието за реален газ, собственост на холандския физик Йоханес Дидерик ван дер Ваалс, е изведено от него през 1873 г. Тази формула, която има формата (p + n2a/V2) (V – nb)=nRT, е сравнена с Уравнение на Клапейрон (pV=nRT), определено експериментално. Първият от тях отчита силите на молекулярното взаимодействие, които се влияят не само от вида на газа, но и от неговия обем, плътност и налягане. Втората поправка определя молекулното тегло на веществото.
Тези настройки придобиват най-значима роля при високо налягане на газа. Например за азот при индикатор 80 атм. изчисленията ще се различават от идеалните с около пет процента, а с увеличаване на налягането до четиристотин атмосфери разликата вече ще достигне сто процента. От това следва, че законите на модела на идеалния газ са много приблизителни. Отклонението от тях е както количествено, така и качествено. Първият се проявява във факта, че уравнението на Клапейрон се наблюдава за всички реални газообразни вещества много приблизително. Качествените отклонения са много по-дълбоки.
Истинските газове могат да бъдат преобразувани ив течност и в твърдо агрегатно състояние, което би било невъзможно, ако стриктно следваха уравнението на Клапейрон. Междумолекулните сили, действащи върху такива вещества, водят до образуването на различни химични съединения. Отново, това не е възможно в теоретична идеална газова система. Образуваните по този начин връзки се наричат химични или валентни връзки. В случай, че реален газ се йонизира, в него започват да се появяват кулоновите сили на привличане, които определят поведението например на плазма, която е квазинеутрално йонизирано вещество. Това е особено важно в светлината на факта, че физиката на плазмата днес е обширна, бързо развиваща се научна дисциплина, която има изключително широко приложение в астрофизика, теорията за разпространението на радиовълнови сигнали и проблема за контролираните ядрени и термоядрени реакции.
Химичните връзки в реалните газове по своето естество практически не се различават от молекулярните сили. И тези, и другите, като цяло, се свеждат до електрическото взаимодействие между елементарни заряди, от които се изгражда цялата атомна и молекулярна структура на материята. Пълното разбиране на молекулярните и химичните сили обаче стана възможно само с навлизането на квантовата механика.
Заслужава си да се признае, че не всяко състояние на материята, съвместимо с уравнението на холандския физик, може да бъде приложено на практика. Това изисква и факторът на тяхната термодинамична стабилност. Едно от важните условия за такава стабилност на веществото е, че вВ уравнението на изотермичното налягане трябва стриктно да се спазва тенденцията към намаляване на общия обем на тялото. С други думи, с увеличаване на стойността на V всички изотерми на реалния газ трябва постоянно да падат. Междувременно на изотермичните участъци на Ван дер Ваалс се наблюдават издигащи се участъци под критичната температурна марка. Точките, разположени в такива зони, съответстват на нестабилно състояние на материята, което не може да бъде реализирано на практика.
