Закон Бойля-Мариотта перестаёт работать в условиях сильного сжатия газа, когда плотность газа существенно увеличивается. 23

Это объясняется тем, что в случае сжатия газа суммарный объём самих молекул может стать сопоставимым со всем объёмом, занятым газом, и этим уже нельзя пренебречь. 2 Кроме того, в случае значительного сжатия газа расстояния между молекулами уменьшаются, поэтому взаимодействие между ними существенно усиливается. 2

Также закон Бойля-Мариотта не выполняется, если не соблюдается условие постоянной температуры и массы газа. 1

В целом закон справедлив только в тех случаях, когда рассматриваемый газ можно считать идеальным. 3 В частности, с высокой точностью он выполняется применительно к разреженным газам. 3