Kinetična teorija je znanstvena teorija o naravi plinov. Teorija ima veliko imen, vključno s kinetično teorijo plinov, kinetično-molekularno teorijo, teorijo trkov in kinetično-molekularno teorijo plinov. Pojasnjuje opazne in merljive, imenovane tudi makroskopske, lastnosti plinov glede na njihovo molekularno sestavo in aktivnost. Medtem ko je Isaac Newton teoretiziral, da je tlak plina posledica statičnega odbijanja med molekulami, kinetična teorija trdi, da je tlak posledica trkov med molekulami.
Kinetična teorija postavlja številne predpostavke o plinih. Prvič, plin je sestavljen iz zelo majhnih delcev, vsak z maso, ki ni nič, ki se nenehno premikajo na naključni način. Število molekul v vzorcu plina mora biti dovolj veliko za statistično primerjavo.
Kinetična teorija predvideva, da so molekule plina popolnoma sferične in elastične ter da so tudi njihovi trki s stenami posode elastični, kar pomeni, da ne povzročijo nobene spremembe hitrosti. Skupna prostornina molekul plina je zanemarljiva v primerjavi s celotno prostornino njihove posode, kar pomeni, da je med molekulami dovolj prostora. Poleg tega je čas med trkom molekule plina s steno posode zanemarljiv glede na čas med trki z drugimi molekulami. Teorija se nadalje opira na predpostavko, da so vsi relativistični ali kvantno-mehanski učinki zanemarljivi in da so vsi učinki plinskih delcev drug na drugega zanemarljivi, z izjemo sile, ki jo povzročajo trki. Temperatura je edini dejavnik, ki vpliva na povprečno kinetično energijo ali energijo zaradi gibanja plinskih delcev.
Te predpostavke je treba ohraniti, da lahko enačbe kinetične teorije delujejo. Plin, ki izpolnjuje vse te predpostavke, je poenostavljena teoretična entiteta, znana kot idealen plin. Realni plini se običajno obnašajo dovolj podobno kot idealni plini, da bi bile kinetične enačbe uporabne, vendar model ni popolnoma natančen.
Kinetična teorija definira tlak kot silo, ki jo izvajajo molekule plina, ko trčijo ob steno posode. Tlak se izračuna kot sila na površino ali P = F/A. Sila je zmnožek števila molekul plina, N, mase vsake molekule, m, in kvadrata njihove povprečne hitrosti, v2rms, vse deljeno s trikratno dolžino posode, 3l. Zato imamo naslednjo enačbo za silo: F = Nmv2rms/3l. Okrajšava, rms, pomeni povprečni kvadrat, povprečje hitrosti vseh delcev.
Enačba za tlak je P = Nmv2rms/3Al. Ker je površina, pomnožena z dolžino, enaka prostornini V, lahko to enačbo poenostavimo kot P = Nmv2rms/3V. Zmnožek tlaka in prostornine, PV, je enak dvema tretjinama celotne kinetične energije ali K, kar omogoča izpeljavo makroskopskih lastnosti iz mikroskopske.
Pomemben del kinetične teorije je, da se kinetična energija spreminja neposredno sorazmerno z absolutno temperaturo plina. Kinetična energija je enaka zmnožku absolutne temperature T in Boltzmanove konstante kB, pomnožene s 3/2; K = 3TkB/2. Zato se vedno, ko se temperatura poveča, poveča kinetična energija in noben drugi dejavnik ne vpliva na kinetično energijo.