类比质量分数的定义：混合物中某种物质的质量占总质量的百分数（ w 1 = m 1 Σ m i × 100 % {\displaystyle w_{1}={\frac {m_{1}}{\Sigma m_{i}}}\times 100\%} ），我们可以得到物质的量分数的定义：混合物中某种物质的物质的量占总物质的量的百分数。我们常用符号 x {\displaystyle x} 来表示物质的量分数。即：
x 1 = n 1 Σ n i × 100 % {\displaystyle x_{1}={\frac {n_{1}}{\Sigma n_{i}}}\times 100\%}
如果混合物有 j {\displaystyle j} 种组分，那么 Σ x j = x 1 + x 2 + . . . + x j = n 1 Σ n j + n 2 Σ n j + . . . + n j Σ n j = Σ n j Σ n j = 1 {\displaystyle \Sigma x_{j}=x_{1}+x_{2}+...+x_{j}={\frac {n_{1}}{\Sigma n_{j}}}+{\frac {n_{2}}{\Sigma n_{j}}}+...+{\frac {n_{j}}{\Sigma n_{j}}}={\frac {\Sigma n_{j}}{\Sigma n_{j}}}=1}
如果某一恒定体积容器α中有混合气体。我们把混合气体某一组分气体A单独充入另一相同的容器β，此时容器β的压强便是容器α中气体A的分压。
对于容器α内均匀混合的理想气体，我们有 p V = n R T {\displaystyle pV=nRT} 。其中气体A的物质的量 n A = n × x A {\displaystyle n_{A}=n\times x_{A}} 。所以 p A V = n A R T {\displaystyle p_{A}V=n_{A}RT} ，推出 p A = x A ⋅ p {\displaystyle p_{A}=x_{A}\cdot p} 。
显然， Σ p i = Σ x i ⋅ p = p {\displaystyle \Sigma p_{i}=\Sigma x_{i}\cdot p=p} 。
