Ο νόμος Boyle καθορίζει ότι, υπό σταθερή θερμοκρασία, ο όγκος συγκεκριμένης ποσότητας (αριθμός μορίων) οποιουδήποτε αερίου, μεταβάλεται αντιστρόφως ανάλογα με την πίεση, υπό την οποία το αέριο αυτό εκφέρεται. Για τα ιδανικά αερία, δηλαδή, ισχύει ότι το γινόμενο της πιέσεως επί τον όγκο παραμένει σταθερό, επί σταθερής θερμοκρασίας: P1∙V1⇒P2∙V2,
επειδή τα μόρια αερίων ‘παράγουν’ πίεση, λόγω των διαρκών συγκρούσεων μεταξύ τους και επί των τοιχωμάτων του περιέκτη τους. Συμπιέζοντας τον όγκο του αερίου, προκαλείται αύξηση του αριθμού των μορίων ανά μονάδα όγκου, και, επομένως, του αριθμού των μεταξύ τους συγκρούσεων, ανά μονάδα επιφανείας του περιέκτη τους.
Για κάθε αέριο, η πίεση είναι συνάρτηση του αριθμού των συγκρούσεων και της ταχύτητας των μορίων του& επομένως, υπό σταθερή θερμοκρασία (σταθερή ταχύτητα) η μεταβολή της πιέσεως είναι ανάλογη της μεταβολής του όγκου του.
Ο νόμος του Boyle έχει ευρεία εφαρμογή στη φυσιολογία της αναπνοής, καθώς εξυπηρετεί την κατανόηση των μεταβολών των πιέσεων, κατά τη διάρκεια του αναπνευστικού κύκλου. Αποτελεί τη βάση της πληθυσμογραφικής εκτιμήσεως των αμετακινήτων όγκων στον πνεύμονα (υπολειπόμενος όγκος), μετά το τέλος της εκπνοής,
Σ΄ένα περιέκτη πλήρη αερίου, η μείωση του όγκου συνεπάγεται ανάλογη αύξηση της πιέσεως και αντίθετα:
P.V=K
Στην πληθυσμογραφία θώρακος, ο Νόμος Boyle εφαρμόζεται ως εξής:
βλέπε, επίσης, πίνακα