Уравнение состояния идеального газа в форме (3) или (4) может быть обосновано и методами кинетической теории газов. На основе кинетического подхода сравнительно просто выводится выражение для давления идеального газа в сосуде, которое получается как результат усреднения импульсов молекул, передаваемых стенке сосуда при многочисленных соударениях молекул со стенкой. Величина получаемого при этом давления определяется как
(5) 
,
Где бv 2с – среднее значение квадрата скорости молекул, m – масса молекулы.
Средняя кинетическая энергия молекул газа (в расчете на одну молекулу) определяется выражением
(6)
Кинетическая энергия поступательного движения атомов и молекул, усредненная по огромному числу беспорядочно движущихся частиц, является мерилом того, что называется температурой. Если температура Tизмеряется в градусах Кельвина (К), то связь ее с Ek дается соотношением
(7) 
Это соотношение позволяет, в частности, придать более отчетливый физический смысл постоянной Больцмана
k = 1,38·10–23 Дж/K, которая фaктически является переводным коэффициентом, определяющим, какая часть джоуля содержится в градусе.
Используя (6) и (7), находим, что (1/3)m бv2с = kT. Подстановка этого соотношения в (5) приводит к уравнению состояния идеального газа в форме
p = nkT, которое уже было получено из уравнения Клапейрона – Менделеева (3).
Из уравнений (6) и (7) можно определить значение средне-квадратичной скорости молекул
(8) 
Расчеты по этой формуле при Т = 273К дают для молекулярного водородабvскв = 1838 м/с, для азота – 493 м/с, для кислорода – 461 м/с и т.д.
