Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces por unidad de tiempo contra ellas. Esto significa que la presión será menor ya que ésta representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes. Cuando disminuye el volumen la distancia que tienen que recorrer las partículas es menor y por tanto se producen más choques en cada unidad de tiempo : aumenta la presión. Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor. Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V₁ que se encuentra a una presión P₁ al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V₂, entonces la presión cambiará a P₂ , y se cumplirá: P₁V₁=P₂V₂ , que es otra manera de expresar la Ley de Boyle. Por lo tanto el estado final del gas es el mismo que el inicial y el gas realiza un proceso cíclico. Esto supone que la energía se conserva, ya que como el gas vuelve al estado inicial su incremento de energía es cero. Este proceso es isotermo y en un gas ideal esto significa PV=cte.

Podemos observar si representamos gráficamente P (presión) frente a V (volumen) saldrá una cosa parecida a la siguiente ilustración: Esta curva es llamada curva "isoterma", es una línea que sobre una gráfica representa los valores suscesivos de las diversas variables de un sistema en un proceso isotermo.Las curvas isotermas de un gas ideal en una gráfica P frente a V, llamada "diagrama de Clapeyron", son hipérbolas equiláteras, cuya ecuación es PV=cte. A continuacion vemos la simulacion de un gas ideal en 3 dimensiones chocando con las paredes del recipiente, donde una de las paredes es movil.