组成气体的粒子为单一原子的气体即为单原子气体。在作统计力学分析中，此类气体只考虑移动的能量、组态能量及电子激发状态能量，不需考虑如双原子气体中的旋转及振动能阶。若此单原子气体亦是由独立粒子构成，便可不计算因粒子间作用力所造成的组态能量。其结果便为理想气体方程式，其气体中原子速度分布即为马克士威分布。