Termodinamikoje būsenos lygtis (EOS) yra matematinė išraiška, apibūdinanti tam tikros būsenos būsenos kintamųjų – paprastai makroskopiškai stebimų ir išmatuojamų savybių – ryšį. Ši būsena gali būti kieta, skysta, dujinė arba plazminė. Būsenos lygtyje naudojami stebėjimai arba savybės teoretiko gali keistis, tačiau paprastai jie visiškai apibūdina būseną. Pavyzdžiui, „n“ molių idealių dujų būsenos lygtis gali būti visiškai aprašyta naudojant lygtį PV = nRT, kur P = slėgis, V = tūris, R = idealiųjų dujų konstanta ir T = temperatūra. Atminkite, kad EOS skirta apibūdinti ne daugiau kaip vieną būseną, nesvarbu, ar ta būsena yra kieta, skysta ar dujinė.
Kad būsenos lygtis galėtų artimiau priartėti prie tikrojo elgesio, tokie parametrai, kaip trys aukščiau išvardyti, yra modifikuojami papildomais empiriniais – eksperimentiniais – ir net skaičiavimo terminais. Tarp šių terminų yra atominis tūris, kuris atimamas iš bendro tūrio, ir tarpmolekulinė jėga, kuri veikia atstumą tarp dalelių. Net šių koregavimų gali nepakakti. Norint suderinti lygtį su išmatuotais duomenimis, kuriuos ketinama paaiškinti, gali prireikti virialinių matematinių terminų ir kartotinių skaičiavimo metodų. Tokie terminai užgožia intelektualų aiškinimą, tačiau pagerina praktinį pritaikymą.
Skystoms sistemoms gali būti sunku nustatyti priimtiną būsenos lygtį, nes jos patiria daug didesnį molekulinės sąveikos laipsnį, atsirandantį dėl to, kad molekulės yra daug arčiau viena kitos nei dujų. Skysčiai skirstomi į kategorijas pagal tokios sąveikos mastą kaip nesusiejantys arba asocijuojantys. Dauguma Londono sklaidos jėgų yra gana silpnos ir, jei jos yra vienintelės tarpmolekulinės jėgos, skystis – galbūt aliejus ar kitas angliavandenilis – nesusijęs. Tačiau jei molekulių jungimasis yra stipresnis, kaip ir su vandeniliu sujungtų molekulių, skystis asocijuojasi. Kuo stipresnės jėgos, tuo sudėtingesnis matematinis modeliavimas ir atitinkama būsenos lygtis.
Norint sukurti priimtiną lygtį, galima manyti, kad asocijuojantys skysčiai yra labiau panašūs į kietas medžiagas nei nesusiję skysčiai. Kai kurie mokslininkai naudoja modelį, apimantį dvimatę gardelę, o tai rodo, kad asocijuojantys skysčiai turi bent tam tikras kietąsias savybes. Dvimatė, o ne trimatė gardelė rodo, kad kietojo elgesio komponentas yra ribotas. Kadangi kai kurios dalelės nėra laikomos gardelės dalimi, šiam skysčių modeliui – nesvarbu, ar tai dujos, ar skystis – suteiktas pavadinimas yra „gardelės-dujų“ teorija. Grotelių ir dujų skysčio būsenos lygčių matematika gali tapti priešinga intuityvioms ir sudėtingoms, kaip gerai iliustruoja polimero tirpiklyje sistemos.