Równanie stanu gazu, zwane równaniem Clapeyrona (pV = nRT), łączy ze sobą trzy zmienne parametry termodynamiczne tj.: ciśnienie – p, objętość – V oraz temperaturę – T.
Podczas przemian stanu gazu wszystkie z wymienionych wielkości mogą ulegać zmianom. Można jednak wyróżnić przemiany, w których jedna z tych wielkości pozostaje stała. Są to:
1. Przemiana izotermiczna – temperatura pozostaje stała, zmianie ulegają natomiast ciśnienie i objętość gazu.
2. Przemiana izobaryczna – ciśnienie jest stałe, zmieniają się objętość i temperatura.
3. Przemiana izochoryczna – objętość jest stała, natomiast zmieniają się ciśnienie i temperatura.
We wszystkich wymienionych przemianach występuje wymiana ciepła pomiędzy gazem, a jego otoczeniem.
Bardzo ważną przemianą stanu gazu jest przemiana adiabatyczna, w której zmieniają się wszystkie trzy wielkości termodynamiczne, jednak w tym przypadku gaz nie wymienia ciepła z otoczeniem. Dobrym przybliżeniem przemian adiabatycznych są przemiany gazu, zachodzące w silnikach cieplnych. Zmiany stanu gazu w tym przypadku zachodzą na tyle szybko, że gaz praktycznie nie jest w stanie pobrać ani oddać ciepła do otoczenia.