物体中任一点的密度定义为：

式中为包含点的体积元；为该体积元的质量。在厘米·克·秒制中，密度的单位为克/厘米³；在国际单位制和中国法定计量单位中，密度的单位为千克/米³。

一般来说，不论什么物质，也不管它处于什么状态，随着温度、压力的变化，体积或密度也会发生相应的变化。联系温度、压力和密度（或体积）三个物理量的关系式称为状态方程。气体的体积随它受到的压力和所处的温度而有显著的变化。对于理想气体，状态方程为，式中为气体常数，等于287.14米²/（秒²·开）。如果它的温度不变，则密度同压力成正比；如果它的压力不变，则密度同温度成反比。对一般气体，如果密度不大，温度离液化点又较远，则其体积随压力的变化接近理想气体；对于高密度的气体，还应适当修正上述状态方程。

固态或液态物质的密度，在温度和压力变化时，只发生很小的变化。例如在0℃附近，各种金属的温度系数（温度升高1℃时，物体体积的变化率）大多在10^-9左右。深水中的压力和水下爆炸时的压力可达几百个大气压，甚至更高（1大气压=101325帕），此时必须考虑密度随压力的变化。R.H.科尔建议采用下列状态方程：

式中是一个大气压下水的密度。若取作7和3000大气压，则一直到10⁵大气压，上述公式和实测数据的误差都在百分之几的范围内。

就整个自然界而言，特大的压力会使某些天体中物质的密度与常见密度相差悬殊，例如中子星的密度可以达到10¹⁴克/厘米³。