状态方程是描述物质压力、体积、温度和组成（PVTX）之间关系的数学函数.许多物理化学性质可以从状态方程中导出,如:相（不混溶性、溶解度、相平衡）、容（体积、密度、压缩性）、热（焓、热容）和化学性质（化学位、活度、逸度）.地质流体主要是指自然界的溶液和气体.它们主要是由H₂O,CO₂,CH₄,N₂,H₂S,H₂,O₂,Ar,HCl,C₂H₆,SO₂,Cl₂,Na⁺,K⁺,Ca²⁺,Mg²⁺,Cl^-,SO₄^2-,HCO₃^-,F^-和各种水化金属离子和它们的混合物组成.在各种地质活动中（如成矿元素的运移和沉淀、油气迁移和储藏、地热传送、岩浆活动、变质作用和环境污染物质的传播等）,地质流体发挥着至关重要的作用.本文介绍了通过热力学、分子动力学、统计力学和量子力学的方法综合研究所建立的一系列天然流体状态方程,这些方程不仅重现了全世界上百个实验室里数以万计的实验数据,而且预测出了超出实验范围以外的流体性质并得到后来实验的检验,使大量原有实验数据的应用价值增加至少一倍.这些方程和模型被世界上30多个国家的研究人员广泛应用于地球化学研究相关的多个方面（如甲烷水合物研究、包裹体研究、岩石流体相互作用、油气和地热勘探与开发、地球大气层起源探索、CO₂地质储藏和实验校正等多个方面）.这些方程得到国际上多个实验室的后期验证,并被多个国家的科学家写入地球化学应用软件.