Pojem „skutočné plyny“medzi chemikmi a fyzikmi sa používa na označenie takýchto plynov, ktorých vlastnosti priamo závisia od ich medzimolekulovej interakcie. Hoci v ktorejkoľvek špecializovanej príručke sa možno dočítať, že jeden mol týchto látok za normálnych podmienok a v ustálenom stave zaberá objem približne 22,41108 litrov. Takéto tvrdenie platí len pre takzvané „ideálne“plyny, na ktoré v súlade s Clapeyronovou rovnicou nepôsobia sily vzájomného priťahovania a odpudzovania molekúl a objem, ktorý zaberajú molekuly, je zanedbateľná hodnota..
Samozrejme, takéto látky v prírode neexistujú, takže všetky tieto argumenty a výpočty sú čisto teoretické. Ale skutočné plyny, ktoré sa do tej či onej miery odchyľujú od zákonov ideality, sa vyskytujú neustále. Medzi molekulami takýchto látok sú vždy sily vzájomnej príťažlivosti, čo znamená, že ich objem je trochu odlišný ododvodený dokonalý model. Navyše všetky skutočné plyny majú rôzne stupne odchýlky od ideálu.
Je tu však veľmi jasný trend: čím viac sa bod varu látky blíži k nule stupňov Celzia, tým viac sa bude táto zlúčenina líšiť od ideálneho modelu. Stavovú rovnicu pre skutočný plyn, ktorú vlastnil holandský fyzik Johannes Diederik van der Waals, odvodil v roku 1873. Tento vzorec, ktorý má tvar (p + n2a/V2) (V – nb)=nRT, bol porovnaný s Clapeyronova rovnica (pV=nRT), určená experimentálne. Prvý z nich zohľadňuje sily molekulárnej interakcie, ktoré sú ovplyvnené nielen typom plynu, ale aj jeho objemom, hustotou a tlakom. Druhý dodatok určuje molekulovú hmotnosť látky.
Tieto úpravy nadobúdajú najvýznamnejšiu úlohu pri vysokom tlaku plynu. Napríklad pre dusík pri indikátore 80 atm. výpočty sa budú líšiť od ideálu asi o päť percent a pri zvýšení tlaku na štyristo atmosfér už rozdiel dosiahne sto percent. Z toho vyplýva, že zákony modelu ideálneho plynu sú veľmi približné. Odchýlka od nich je kvantitatívna aj kvalitatívna. Prvý sa prejavuje v tom, že Clapeyronova rovnica je dodržaná pre všetky reálne plynné látky veľmi približne. Kvalitatívne odchýlky sú oveľa hlbšie.
Skutočné plyny sa dajú dobre premeniť ado kvapaliny a do pevného stavu agregácie, čo by bolo nemožné, ak by striktne dodržiavali Clapeyronovu rovnicu. Medzimolekulové sily pôsobiace na takéto látky vedú k tvorbe rôznych chemických zlúčenín. Opäť to nie je možné v teoretickom ideálnom plynovom systéme. Takto vzniknuté väzby sa nazývajú chemické alebo valenčné väzby. V prípade, že sa ionizuje skutočný plyn, začnú sa v ňom objavovať coulombovské príťažlivé sily, ktoré určujú správanie sa napríklad plazmy, čo je kvázi neutrálna ionizovaná látka. Je to dôležité najmä vzhľadom na skutočnosť, že fyzika plazmy je dnes rozsiahlou, rýchlo sa rozvíjajúcou vednou disciplínou, ktorá má mimoriadne široké uplatnenie v astrofyzike, teórii šírenia rádiových vĺn a probléme riadených jadrových a termonukleárnych reakcií.
Chemické väzby v reálnych plynoch sa svojou podstatou prakticky nelíšia od molekulárnych síl. Tieto aj iné sú vo všeobecnosti redukované na elektrickú interakciu medzi elementárnymi nábojmi, z ktorých je postavená celá atómová a molekulárna štruktúra hmoty. Úplné pochopenie molekulárnych a chemických síl sa však stalo možným až s príchodom kvantovej mechaniky.
Stojí za to uznať, že nie každý stav hmoty kompatibilný s rovnicou holandského fyzika je možné implementovať do praxe. To si vyžaduje aj faktor ich termodynamickej stability. Jednou z dôležitých podmienok takejto stability látky je, že vV izotermickej tlakovej rovnici treba dôsledne dodržiavať tendenciu k zmenšovaniu celkového objemu telesa. Inými slovami, ako sa hodnota V zvyšuje, všetky izotermy skutočného plynu musia neustále klesať. Medzitým sa na van der Waalsových izotermických grafoch pozorujú stúpajúce úseky pod značkou kritickej teploty. Body ležiace v takýchto zónach zodpovedajú nestabilnému stavu hmoty, ktorý nie je možné v praxi realizovať.
