按照气体动理论，处于热运动中的分子各自以不同的速度作杂乱无章的运动，并且由于相互碰撞，每个分子的速度都在不断地变化着.如果在某一瞬间去考察某一个分子，则它的速度的大小和方向完全是偶然的.然而，就大量分子整体来看，它们的速度分布却遵从一定的统计规律.早在1859 年，麦克斯韦就用概率证明了在平衡态下，理想气体分子按速度的分布有确定的规律，这个规律称为麦克斯韦速度分布律.如果不考虑分子运动速度的方向如何，只考虑分子按速度的大小即速率的分布，则相应的规律称为麦克斯韦速率分布律.以下我们不去考虑速度的方向，仅就平衡态下气体分子的速率进行讨论.
先介绍速率分布函数的意义.从微观上说明一定质量的气体中所有分子的速率状况时，由于分子数众多，且各分子的速率通过碰撞又在不断地改变，所以不可能逐个加以说明.因此就采用统计的说明方法，也就是指出在总数为N 的分子中，具有各种速率的分子各有多少或它们各占分子总数的比率多大.这种说明方法就叫给出分子按速率的分布.
按照经典力学的概念，气体分子的速率v 可以连续地取0 到无穷大的任何数值.因此，说明分子按速率分布时就需要采取按速率区间分组的办法，例如可以把速率以10 m/s 的间隔划分为0 ～10，10～20，20～30 m/s，…的区间，然后说明各区间的分子数是多少.一般来讲，速率分布就是要指出速率在v 到v+dv 区间的分子数dN 是多少，或者dN 占分子总数N 的比率，即dN/N 是多少.这一比率在各速率区间是不相同的，即它是速率v 的函数.同时在速率区间dv 足够小的情况下，这一比率还应和区间的大小成正比，因此，应该有
或
式中，函数f（v）就叫速率分布函数，它的物理意义是：速率在v 附近的单位速率区间的分子数占分子总数的比例.(www.xing528.com)
将式（7.16）对所有速率区间积分，将得到所有区间的分子数占分子总数比率的总和，它等于1，因而有
所有分布函数必须满足这一条件，该条件称为归一化条件.
速率分布函数的意义还可以用概率的概念来说明.气体分子速率在碰撞过程中不断改变，分子速率可以在0 到+∞范围内任意取值，一个分子具有各种速率的概率不同.式（7.16）中dN/N 就是一个分子的速率在v 附近dv 区间内的概率，式（7.17）中f（v）就是一个分子的速率在速率υ 附近单位速率区间的概率.它对所有可能的速率积分就是一个分子具有所有可能速率的概率，这个总概率等于1.
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