Wyprowadzone przez Johannesa van der Waalsa w roku 1873 jako rozszerzenie równania stanu gazu idealnego (równanie Clapeyrona), van der Waals wprowadził poprawkę uwzględniającą objętość cząsteczek gazu oraz oddziaływanie wzajemne cząsteczek gazu [1]. Równanie van der Waalsa jest równaniem sześciennym ze względu na objętość
Najczęściej podawane jest dla objętości molowej gazu (dla 1 mola gazu )[uwaga 1]
gdzie:
– stała charakterystyczna dla danego gazu, uwzględniająca oddziaływanie między cząsteczkami gazu (cząsteczki gazu przyciągają się, w wyniku czego rzeczywiste ciśnienie gazu na ścianki naczynia jest mniejsze niż w przypadku, gdyby tego oddziaływania nie było),
– stała charakterystyczna dla danego gazu, uwzględniająca skończone rozmiary cząsteczek, ma wymiar objętości, przez co uznawana jest za objętość mola cząsteczek gazu,
Dla dowolnej liczby moli gazu w objętości równanie van der Waalsa przybiera postać:
Równanie van der Waalsa stanowi na ogół bardzo dobre przybliżenie równania stanu gazów rzeczywistych, szczególnie dla dużych ciśnień i w warunkach temperatury i ciśnienia zbliżonych do parametrów skraplania gazu i powyżej.
W wielu źródłach z dziedziny chemii fizycznej jest stosowany zapis: w którym symbole funkcji i parametrów stanu, odnoszące się do jednego mola i moli, zapisywane odpowiednio wielkimi i małymi literami.