Если газ находится в равновесном состоянии, то его молекулы движутся беспорядочно и хаотично. Все направления движения равновероятны, а скорости по величине различны, но очень большие и очень малые скорости маловероятны. В основном все скорости группируются в каком-то среднем интервале вблизи некоторых значений, называемых наиболее вероятной (v₆₎, средней арифметической (<v>) и средней квадратичной () скоростями.

Средняя арифметическая скорость равна:

                                             (7.3)

где   – число молекул,  ,… – скорости этих молекул.

Средняя квадратичная скорость вычисляется по формуле:

                          (7.4)

С наибольшей вероятностью будут осуществляться состояния, при которых энергии различных молекул газа (): сравнительно близки друг к другу и мало отличаются от их среднего значения. Средняя энергия поступательного движения одной молекулы идеального газа равна:

,                                              (7.5)

где  – масса одной молекулы.