В изотермическом процессе изменение давления и объёма происходит обратно пропорционально благодаря закону Бойля-Мариотта. 14

С физической точки зрения это объясняется так: при постоянной температуре остаётся неизменной средняя кинетическая энергия молекул газа, то есть сила ударов молекул о стенки сосуда. 1 При увеличении объёма концентрация молекул уменьшается, и соответственно уменьшается число ударов молекул в единицу времени на единицу площади стенки — давление газа падает. 1 Наоборот, при уменьшении объёма концентрация молекул возрастает, их удары сыпятся чаще и давление газа увеличивается. 1

Таким образом, если, например, при изотермическом расширении газа его объём увеличивается в три раза, то давление газа при этом в три раза уменьшается. 1