Densitatea este măsurarea masei unui material într-un anumit volum de spațiu. Pentru un solid, densitatea rămâne constantă chiar dacă mediul său se schimbă. Densitatea lingoului de aur este aceeași la nivelul mării, sub ocean și în vârful Muntelui Everest. Pentru un gaz precum aerul, densitatea este influențată de schimbările de presiune, temperatură și umiditate. Schimbările în densitatea aerului pot modifica cât de ușor se mișcă un obiect și chiar pot cauza probleme de sănătate.
Aerul este un amestec de azot, oxigen și alte urme de gaze. Moleculele acestor gaze se mișcă de obicei rapid, sărind unele de altele. Atunci când mediul este o constantă fără modificări ale temperaturii, presiunii sau umidității, masa de aer dintr-un anumit volum de spațiu va rămâne stabilă. Valoarea densității aerului, dată în general în kilograme pe metru cub, este calculată mai degrabă decât măsurată direct.
Creșterile sau scăderile presiunii aerului pot afecta densitatea aerului. Cele două motive majore pentru modificările presiunii aerului sunt altitudinea și sistemele meteorologice. Dintre acestea, altitudinea este cea mai semnificativă.
În cea mai mare parte, aerul devine mai dens pe măsură ce presiunea aerului crește. Presiunea suplimentară forțează moleculele de aer să se apropie, rezultând mai multă masă în volumul dat. Pe măsură ce altitudinea crește, presiunea aerului scade: există mai puțină presiune care împinge moleculele de aer împreună. Această scădere a densității aerului înseamnă că un alpinist la altitudini mari primește mai puțin oxigen atunci când respiră. Plămânii conțin același volum, dar densitatea mai mică a aerului înseamnă că există mai puțin oxigen în spațiu.
Temperatura este celălalt factor major care poate avea un efect asupra densității aerului. Când temperatura crește, moleculele de aer se mișcă mai repede și se depărtează mai mult; prin urmare, temperaturile mai ridicate au ca rezultat o densitate mai mică a aerului. Când aerul este mai dens, creează rezistență asupra obiectelor care se deplasează prin el. De exemplu, o minge de golf lovită într-o zi fierbinte pe un teren de golf în vârful unui munte va merge mai departe decât o lovitură într-o zi rece la nivelul mării. Temperatura ridicată și presiunea mai scăzută a aerului găsite la altitudini mari se combină pentru a scădea densitatea aerului.
Deși este un efect relativ minor, umiditatea sau cantitatea de umiditate din atmosferă pot modifica și densitatea aerului. În mod surprinzător, cu cât există mai multă umiditate în aer are ca rezultat o densitate mai mică a aerului. Deoarece numărul de molecule este constant, atunci când numărul de molecule de apă crește numărul de molecule de azot și oxigen trebuie să scadă. Greutatea moleculară a apei este mult mai mică decât cea a aerului uscat a cărui greutate este dominată de azot și oxigen. La umiditate ridicată, deci, densitatea aerului scade din cauza masei reduse într-un volum dat.