Questa relazione è di importanza fondamentale e consente di ridefinire la temperatura e il calore posseduti da un gas, o da un altro corpo qualsiasi, nel seguente modo: la temperatura di un corpo in equilibrio termico rappresenta l'energia cinetica media posseduta da ciascuna particella (molecola o atomo) che compone il corpo considerato, mentre il calore posseduto da un corpo rappresenta la somma dell'energia cinetica media posseduta da tutte le molecole.
Fra le due grandezze non vi è un legame diretto, infatti un corpo più freddo può possedere una quantità di calore maggiore rispetto a un corpo più caldo poiché la sua massa, ovvero il numero di molecole che contribuiscono a determinare l'energia totale, è diversa. Ad esempio il caso di un fiammifero acceso e di una bacinella d'acqua tiepida: il fiammifero ha una temperatura elevata rispetto all'acqua (energia cinetica media di ciascuna molecola elevata) e poco calore, mentre la bacinella, nonostante la temperatura molto minore, possiede maggior calore grazie alla maggiore massa e lo dimostra il fatto che se spegnamo il fiammifero nella bacinella essa non aumenta sensibilmente la sua temperatura.
