理想希薄溶液の定義にはモル分率 に基づくものや質量モル濃度 に基づくもの、モル濃度 に基づくものなどいくつかのバリエーションがある。熱力学的な考察をする際には、組成変数としてモル分率 を用いるのが便利である。それに対して、現実の物理化学的な問題を扱う際には、質量モル濃度（溶質の物質量を溶媒の質量で割ったもの）やモル濃度（溶質の物質量を溶液の体積で割ったもの）が便利である。質量モル濃度 に基づいて理想希薄溶液を定義すると、温度 、圧力 における溶質成分 の化学ポテンシャル は次式で与えられる。
ここで は標準状態 における化学ポテンシャルであり、 溶質成分 の標準化学ポテンシャルと呼ばれる。
に代入すると、質量モル濃度 に依存する項が打ち消しあって
となる。この式から、理想希薄溶液の任意の成分の部分モルエンタルピー は組成 には依らないことが分かる。
標準状態.
を導出する。この式を少し変形した
は、化学平衡の温度依存性を考える上で基礎となる式である。
定義.
温度 における、ある化学反応の標準反応エンタルピー は次式で定義される。
の場合、標準反応エンタルピーは
で定義される。
で定義される。
標準反応エンタルピーの定義式 に、標準モルエンタルピー と標準化学ポテンシャル の間に成り立つ式
が導かれる。
平衡定数の温度依存性.
から導かれる。
以下、この節では次の可逆反応
における化学平衡を例に述べる。
平衡の条件.
となるが、定温定圧では なので 
で与えられる。 が極小のときは でなければならないので、右辺の の係数はゼロでなければならない。よって
が成り立つ。すなわち、温度 、圧力 の下で可逆反応
が成り立つ。
理想気体.
理想気体の混合物の場合、成分 の化学ポテンシャル は
と表される。ただし は
最後の式から、理想気体混合物の を温度の逆数 に対してプロットしたときの傾きは に等しい、ということが分かる。
実在気体.
実在気体の場合、成分 の化学ポテンシャル は
ここで は温度 、圧力 で化学平衡にあるときの物質量 を表す。また、反応エンタルピー は次式で定義される。
ただし、 は各成分の部分モルエンタルピーである。実在気体では、分子間の相互作用が無視できないので、一般に である。 
理想希薄溶液.