Relación existente entre la presión y el volumen de un gas (considerado como gas perfecto) que sufre transformaciones manteniendo constante la temperatura. Esta ley tiene gran importancia en el cálculo del ciclo teórico de cualquier motor endotérmico o de gas.
Los físicos Boy le, en Gran Bretaña, y Ma-riotte, en Francia, demostraron en el siglo XVII que, a cualquier temperatura y siempre que ésta permanezca constante, al variar el volumen de un gas contenido en un recipiente, su presión será inversamente proporcional a la variación de dicho volumen. En otras palabras, el producto de la presión por el volumen será en cualquier momento constante.
Por ejemplo, si el aire no se calentase comprimiéndolo en un motor con una relación de compresión de 10:1 (o lo que es lo mismo reduciendo el volumen a 1/10 del volumen inicial), al final de la carrera del pistón, la presión en la cámara de explosión debería ser de 10 atm; pero en la práctica, la ley de Boyle-Mariotte, pv = constante, se cumple exactamente sólo para los gases denominados perfectos. Para el aire el desplazamiento de la ley aporta errores de un 2 % aproximadamente.