یکی از مهمترین روابط بین خواص یک ماده، معادله حالت است که به صورت یک رابطه بین فشار و حجم و دما تعریف شده است. بطور معمول همه مواد خالص ( مخصوصا گازها و مایعات) از معادله حالت پیروی می کنند و این فرض در توسعه های بعدی ترمودینامیکی در نظر گرفته می شود . برای مثال با استفاده از یک معادله حالت بیشتر خواص ترمودینامیکی ، از نتایج ترمودینامیک کلاسیک و رفتار آماری سیستم مورد نظر قابل محاسبه هستند. تنها تخمین اثر ژول تامسون (خاصیت عمومی سیستم های غیر کامل ) نیازمند اطلاعات ظرفیت گرمائی است. بنابراین دانشی خوب از یک معادله حالت با ظرفیت گرمائی سیستم به محاسبه همه خواص ترمودینامیکی کمک می کند. این نتایج به شکلی مناسب در بسیاری از کاربردهای صنعتی نظیر نفت ، داروسازی ، صنایع غذایی، فرایندهای انتقال حرارت، طراحی کارخانه های فرایند شیمیایی و غیره هنگامی که ایجاد شرایط مطلوب تعادل فازی مورد توجه ویژه هستند قابل بکار گیری می باشند. از سویی دیگر تعدد کارخانجات، فرایندها ، گازها و مایعات امکان بدست آوردن خواص ترموفیزیکی از طریق اندازه گیری مطلق را غیر عملی می سازد. بنابراین استفاده از روش های پیش بینی به نظر معقول می رسد