在同一溫度、同一壓力下，參加同一反應的各種氣體的體積互成簡單整數比。例如，氫氣和氯氣化合生成氯化氫氣體時，三者的體積比為1：1：2。像其他氣體定律一樣，氣體化合體積定律隻對理想氣體才是完全正確的，但在室溫和大氣壓下，大多數氣體仍遵守此定律；隻在高壓條件下，它才不適用。該定律是19世紀初法國科學傢J.-L.蓋－呂薩克提出的。
現在我們對氣體的性質、原子、分子、分子式等都已有確切的認識，所以對這個定律是很容易理解的。但在199世紀初道爾頓原子論問世不久，它對定比定律、倍比定律的解釋是相當圓滿的，但原子論卻不能很好解釋氣體化合體積定律，這就顯露出原子論的不足。按J.道爾頓的觀點，化學反應中各種物質的原子是互成簡單整數比的，若氣體體積也成簡單整數比，則同體積氣體中所含原子的數目必然相同，按此將有以下推論：
1體積氫氣＋1體積氯氣＝2體積氯化氫氣
1原子氫氣＋1原子氯氣＝2原子氯化氫氣
0.5原子氫氣＋0.5原子氯氣＝1原子氯化氫氣
上述推論的結果是，生成1個原子氯化氫需要半個原子的氫和半個原子的氯，這是與道爾頓認為原子是化學反應中不可分割的最小微粒的說法相抵觸的。產生這一矛盾的原因是道爾頓隻有明確的原子概念，但沒有明確的分子概念，他片面地把物質都看作由原子直接組成。解決這個矛盾的是 A.阿伏伽德羅，他明確提出氣體分子可由幾個原子組成，如氫氣、氯氣都是雙原子分子，還提出瞭“在同一溫度、同一壓力下，體積相同的氣體所含的分子數都相同”的假說。按阿伏伽德羅的觀點，上述推論即被修改如下：1體積氫氣＋1體積氯氣＝2體積氯化氫氣
1分子氫氣＋1分子氯氣＝2分子氯化氫氣
0.5分子氫氣＋0.5分子氯氣＝1分子氯化氫氣
當然半個分子的氫氣（其中含1個氫原子）和半個分子氯氣(其中含一個氯原子)化合生成1個分子氯化氫。阿伏伽德羅的補充，使氣體化合體積定律，得到圓滿的解釋。