類比質量分數的定義：混合物中某種物質的質量占總質量的百分數（ w 1 = m 1 Σ m i × 100 % {\displaystyle w_{1}={\frac {m_{1}}{\Sigma m_{i}}}\times 100\%} ），我們可以得到物質的量分數的定義：混合物中某種物質的物質的量占總物質的量的百分數。我們常用符號 x {\displaystyle x} 來表示物質的量分數。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} 種組分，那麼 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}
如果某一恆定體積容器α中有混合氣體。我們把混合氣體某一組分氣體A單獨充入另一相同的容器β，此時容器β的壓強便是容器α中氣體A的分壓。
對於容器α內均勻混合的理想氣體，我們有 p V = n R T {\displaystyle pV=nRT} 。其中氣體A的物質的量 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} 。
顯然， Σ p i = Σ x i ⋅ p = p {\displaystyle \Sigma p_{i}=\Sigma x_{i}\cdot p=p} 。
