Kemistien ja fyysikkojen keskuudessa termiä "todelliset kaasut" käytetään kutsumaan sellaisia kaasuja, joiden ominaisuudet riippuvat suorimmin niiden molekyylien välisestä vuorovaikutuksesta. Vaikka missä tahansa erikoistuneessa hakuteoksessa voidaan lukea, että yksi mooli näitä aineita normaaleissa olosuhteissa ja vakaassa tilassa vie noin 22,41108 litran tilavuuden. Tällainen väite pätee vain niin sanotuille "ihanteellisille" kaasuille, joille Clapeyron-yhtälön mukaisesti molekyylien keskinäiset veto- ja hylkimisvoimat eivät vaikuta, ja jälkimmäisten viemä tilavuus on mitätön arvo..
Tällaisia aineita ei tietenkään ole luonnossa, joten kaikki nämä väitteet ja laskelmat ovat puhtaasti teoreettisia. Mutta todellisia kaasuja, jotka poikkeavat jossain määrin ideaalisuuden laeista, löytyy koko ajan. Tällaisten aineiden molekyylien välillä on aina molemminpuolisen vetovoiman voimia, mikä tarkoittaa, että niiden tilavuus on jonkin verran erilainen kuinjohdettu täydellinen malli. Lisäksi kaikilla todellisilla kaasuilla on eriasteinen poikkeama ideaalisuudesta.
Mutta tässä on hyvin selvä suuntaus: mitä enemmän aineen kiehumispiste on lähellä nollaa Celsius-astetta, sitä enemmän tämä yhdiste eroaa ihanteellisesta mallista. Hän johti hollantilaisen fyysikon Johannes Diederik van der Waalsin todellisen kaasun tilayhtälön vuonna 1873. Tätä kaavaa, jonka muoto on (p + n2a/V2) (V – nb)=nRT, on verrattu Clapeyron-yhtälö (pV=nRT), määritetty kokeellisesti. Ensimmäinen näistä ottaa huomioon molekyylien vuorovaikutusvoimat, joihin ei vaikuta pelkästään kaasun tyyppi, vaan myös sen tilavuus, tiheys ja paine. Toinen muutos määrittää aineen molekyylipainon.
Näillä säädöillä on merkittävin rooli korkeassa kaasunpaineessa. Esimerkiksi typelle indikaattorilla 80 atm. laskelmat poikkeavat ihanteellisesta noin viisi prosenttia, ja paineen noustessa neljäsataan ilmakehään ero saavuttaa jo sata prosenttia. Tästä seuraa, että ihanteellisen kaasumallin lait ovat hyvin likimääräisiä. Poikkeama niistä on sekä määrällistä että laadullista. Ensimmäinen ilmenee siinä, että Clapeyron-yhtälö havaitaan kaikille todellisille kaasumaisille aineille hyvin likimääräisesti. Laadulliset poikkeamat ovat paljon syvempiä.
Oikeat kaasut voidaan hyvin muuttaa janesteeksi ja kiinteään aggregaatiotilaan, mikä olisi mahdotonta, jos ne noudattaisivat tarkasti Clapeyron-yhtälöä. Tällaisiin aineisiin vaikuttavat molekyylien väliset voimat johtavat erilaisten kemiallisten yhdisteiden muodostumiseen. Jälleen, tämä ei ole mahdollista teoreettisessa ideaalisessa kaasujärjestelmässä. Tällä tavalla muodostuneita sidoksia kutsutaan kemiallisiksi tai valenssisidoksiksi. Siinä tapauksessa, että todellinen kaasu ionisoidaan, siihen alkavat ilmaantua Coulombin vetovoimat, jotka määräävät esimerkiksi plasman käyttäytymisen, joka on kvasineutraali ionisoitu aine. Tämä on erityisen tärkeää, kun otetaan huomioon se tosiasia, että plasmafysiikka on nykyään laaja, nopeasti kehittyvä tieteenala, jolla on erittäin laaja sovellus astrofysiikassa, radioa altosignaalien etenemisen teoriassa sekä hallittujen ydin- ja lämpöydinreaktioiden ongelmassa.
Kemialliset sidokset todellisissa kaasuissa luonteeltaan eivät käytännössä eroa molekyylivoimista. Sekä nämä että muut ovat suurelta osin pelkistyneet alkuainevarausten väliseen sähköiseen vuorovaikutukseen, josta aineen koko atomi- ja molekyylirakenne rakentuu. Täydellinen molekyyli- ja kemiallisten voimien ymmärtäminen tuli kuitenkin mahdolliseksi vasta kvanttimekaniikan myötä.
On syytä huomata, että kaikkia hollantilaisen fyysikon yhtälön kanssa yhteensopivia aineen olomuotoja ei voida toteuttaa käytännössä. Tämä vaatii myös niiden termodynaamisen stabiilisuuden tekijän. Yksi tärkeistä edellytyksistä tällaiselle aineen stabiiliudelle on, että inIsotermisessä paineyhtälössä kehon kokonaistilavuuden vähenemistä on noudatettava tarkasti. Toisin sanoen V:n arvon kasvaessa kaikkien todellisen kaasun isotermien on laskettava tasaisesti. Sillä välin van der Waalsin isotermisillä kaavioilla nousevia osia havaitaan kriittisen lämpötilamerkin alapuolella. Tällaisilla vyöhykkeillä sijaitsevat pisteet vastaavat epävakaata aineen tilaa, jota ei voida käytännössä toteuttaa.
