Kārļa likums apraksta saistību starp gāzes tilpumu un temperatūru. Šo likumu franču zinātniekam Žakam Čārlzam piešķīra ķīmiķis Džozefs Luiss Gajs-Lussaks, arī no Francijas. Vienkārši sakot, ja spiediens paliek nemainīgs, gāzes tilpums dalīts ar tās temperatūru ir vienāds ar konstanti. To var secināt no ideālās gāzes vienādojuma PV=nRT, kur P ir spiediens, V ir tilpums, n ir gāzes molu skaits, R ir ideālās gāzes konstante un T ir Kelvina temperatūra. Pārrakstot vienādojumu, V/T=(nR/P). Tā kā P ir konstante, V/T=(konstante).
Tā kā attiecība ir vienāda ar konstanti, V/T=K, jaunu temperatūru un tilpumu tai pašai gāzei var uzrakstīt V1/T1=K, kas noved pie V/T= V1/T1. Lai gan šī fiziskā sakarība ir patiesa ideālai gāzei, reālajā pasaulē notiek matemātiskas novirzes, jo nav ņemts vērā daļiņu izmērs un interaktīvie spēki. Tomēr, ja temperatūra ir augsta un spiediens ir zems, daļiņu tilpums kļūst nenozīmīgs. Tāpat, tā kā spiediens ir zems, daļiņas atrodas tālu viena no otras. Tas samazina spēka mijiedarbību starp daļiņām, kas samazinās līdz ar attāluma kvadrātu, padarot to nenozīmīgu.
Lai gan Čārlza likums ir vienkāršs, tas izskaidro daudzus ikdienas novērojumus. Raugs mīklā izdala sīkus oglekļa dioksīda gāzes burbuļus. Cepot šo mīklu, burbuļi izplešas, padarot konditorejas izstrādājumus vieglākus un gaisīgākus. Sildot ūdeni katlā, tiek iegūts ekspansīvs tvaiks, ko izmanto tvaika dzinēju darbināšanai un telpu siltas uzturēšanai. Ar benzīnu darbināmais automobiļa dzinējs sadedzina degvielu, radot milzīgu siltumu, kas paplašina sadegšanas gāzes, lai virzītu virzuļus, kas griež kloķvārpstu un darbina transportlīdzekli.
Kārļa likums tiek demonstrēts arī ikreiz, kad cilvēks atver alus vai sodas pudeli vai skārdeni. Šo dzērienu tvertnēs ir zem spiediena oglekļa dioksīds. Ja skārdene vai dzēriena pudele ir auksta, atverot augšējo daļu, gāzes izplešanās ir ļoti neliela. Ar to pašu dzērienu karstā temperatūrā oglekļa dioksīda gāze paplašināsies daudz lielākā mērā. Tas var izraisīt to, ka daļa satura var tikt izšļakstīta no kārbas uz patērētāja.
Vēl viens vienkāršs pielietojums, kurā Čārlza likums var izgaismot, ir balona piepildīšana. Tilpums (V), blīvums (D) un masa (M) ievēro attiecību, D=M/V. Pārkārtojot iegūst V=M/D. Aizvietojot to Čārlza likumā V/T=(konstante), iegūst M/DT=(konstante). Šī likuma modifikācija saka, ka, ja balons ir piepildīts ar gāzi un temperatūra pazeminās, blīvums palielināsies. Ja balons sasniedz punktu, kur ārējā gaisa blīvums ir līdzīgs balona iekšējam blīvumam, balons vairs nepacelsies.