Idealni plin je teoretično stanje snovi, ki ga fiziki uporabljajo pri analizi teorije verjetnosti. Idealni plin je sestavljen iz molekul, ki se odbijajo ena od druge, ne da bi drugače medsebojno delovale. Med molekulami ni sil privlačnosti ali odbijanja in med trki se ne izgubi nobena energija. Idealne pline lahko v celoti opišemo z njihovo prostornino, gostoto in temperaturo.
Enačba stanja za idealni plin, splošno znana kot zakon idealnega plina, je PV = NkT. V enačbi je N število molekul in k je Boltzmannova konstanta, ki je enaka približno 1.4 x 10-23 joulov na kelvin. Običajno je bolj pomembno, da sta tlak in prostornina obratno sorazmerna, vsak pa sorazmeren s temperaturo. To na primer pomeni, da če se tlak podvoji, medtem ko je temperatura konstantna, se mora prostornina plina prepoloviti; če se prostornina plina podvoji, medtem ko je tlak konstanten, se mora podvojiti tudi temperatura. V večini primerov se šteje, da je število molekul v plinu konstantno.
Seveda je to le približek. Trki med molekulami plina niso popolnoma elastični, nekaj energije se izgubi in elektrostatične sile med molekulami plina obstajajo. Toda v večini vsakdanjih situacij se zakon idealnega plina zelo približa dejanskemu obnašanju plinov. Tudi če se ne uporablja za izvajanje izračunov, lahko upoštevanje razmerij med tlakom, prostornino in temperaturo pomaga znanstveniku, da intuitivno razume obnašanje plina.
Zakon idealnega plina je pogosto prva enačba, ki se je ljudje naučijo pri preučevanju plinov v uvodnem razredu fizike ali kemije. Van der Waalova enačba, ki vključuje nekaj manjših popravkov osnovnih predpostavk zakona o idealnem plinu, se poučuje tudi v številnih uvodnih tečajih. V praksi pa je popravek tako majhen, da če zakon idealnega plina ni dovolj natančen za dano uporabo, tudi Van der Waalova enačba ne bo dovolj dobra.
Kot v večini termodinamik se tudi za idealni plin domneva, da je v ravnotežnem stanju. Ta predpostavka je očitno napačna, če se tlak, prostornina ali temperatura spreminja; če se te spremenljivke počasi spreminjajo, stanje, imenovano kvazi statično ravnotežje, pa je lahko napaka sprejemljivo majhna. Odpoved predpostavki kvazi statičnega ravnovesja pomeni, da termodinamiko pustimo za bolj zapletenim svetom statistične fizike.