物质最基本的性质有两大类，一类是压力、体积、温度、组成等数据；另一类是热数据（如标准生成焓和标准生成熵等）。后者已在物理化学中详细讨论过，这里将讨论推算热力学性质时所需要的最基本的性质，即压力、体积和温度之间的关系，讨论这三个性质间的关系的方程是状态方程。
       当前状态方程被广泛应用于工程设计、化工生产和科学研究中，已积累了大量纯物质及其混合物的压力、体积和温度数据。这为状态方程所得出的结果的普遍性和正确性奠定了基础。
       由于状态方程所采用的计算参数为压力、体积和温度，前已说明，这些参数均是大量粒子系统在随机分布结构下的某种平均值，因此状态方程应是经典热力学中推算其他性质不可缺少的模型之一。

       状态方程从19世纪的理想气体方程开始一直在发展和完善之中，至今已经提出的状态方程已有一百多个，而且还不断地有新的方程发表。这在一个课题研究上是罕见的。这一情况为选择合适的状态方程作为研究模型提供了基础。
       本文将应用这一良好的研究模型，附加以分子理论的基本概念，对物质内分子间相互作用情况进行深一步的讨论，因而状态方程应是分子界面化学的重要热力学基础理论之一。
       目前状态方程有下列三类：
       第一类是立方型状态方程。
       第二类是多常数状态方程。
       第三类是理论型状态方程。
       目前认为：立方型状态方程可反映分子间的相互作用。这是因为立方型状态方程可认为是由斥力项和引力项组成。由此可见，状态方程一方面可用于计算纯物质和混合物的许多重要性质，而另一方面状态方程可以反映物质分子间相互作用情况。因而状态方程有可能作为一种联系桥梁，将物质的性质与分子间相互作用连接起来。为此在下面的讨论中将重点介绍立方型状态方程。
       热力学理论指出：以压力P、体积V和温度T可以描述简单可压缩纯物质的平衡状态，这些系统可简称为PVT系统，对于PVT系统，其状态方程的一般形式应为：

f(P，V，T)＝0          [2－3－1]

       在这种PVT系统中P、V、T三个参数中只有两个参数是独立变量，另一个参量必定是两个独立变量的函数。它们之间的关系以状态方程式[2－3－1]表示。例如选择P和V是独立变量，则T应是P和V的函数。
       应该指出，由于状态方程是描述一个热力学系统内各状态参量之间的关系式，因此状态方程所描述的热力学系统应是均匀系统。也就是说，对于一个非均匀系统，不能只有一个状态方程。一个非均匀系统，应由若干个均匀系统所组成，这些均匀系统中每一个系统均应有一个状态方程。
       最简单的状态方程是理想气体状态，即Boyle定律。按照Boyle定律，一定质量的气体在温度保持不变的情况下，气体的压强和体积的乘积是一个常数，即：

PV＝C          [2－3－2]

       式中C在不同温度下有不同的数值，应是温度的函数。实验数据证实，对于理想气体应有下列关系：

PV＝mRT          [2－3－3]

       式中m为气体的摩尔数，R为1mol气体的气体常数。此式即为理想气体的状态方程。实验证实，在气体压力趋于零的极限情况下，上式是正确的。
       由此可见，所谓理想气体应是真实气体在气体压力趋于零的极限情况下的表现。从微观角度来看，在气体压力趋于零的极限情况下气体分子间的平均距离变得很大，这样分子本身体积和分子间相互作用就可以忽略不计。所以理想气体内部分子间相互作用可以认为并不存在。