De luchtdichtheid is recht evenredig met de druk. Dit betekent dat naarmate de luchtdruk toeneemt, ook de dichtheid ervan toeneemt. Omgekeerd, naarmate de luchtdruk afneemt, neemt ook de dichtheid ervan af.

Deze relatie kan worden begrepen in termen van het gedrag van luchtmoleculen. Wanneer de luchtdruk hoog is, zitten de luchtmoleculen dichter op elkaar gepakt. Dit komt omdat de verhoogde druk de moleculen dwingt een kleiner volume in te nemen. Als gevolg hiervan neemt de dichtheid van de lucht toe. Omgekeerd, wanneer de luchtdruk laag is, zijn de luchtmoleculen meer verspreid. Dit komt omdat de verlaagde druk ervoor zorgt dat de moleculen een groter volume kunnen innemen. Als gevolg hiervan neemt de dichtheid van de lucht af.

De relatie tussen luchtdichtheid en druk is bij een aantal toepassingen van belang. Het wordt bijvoorbeeld gebruikt om vliegtuigvleugels te ontwerpen. De vleugels van een vliegtuig zijn ontworpen om een ​​gebied met lage druk boven de vleugel en een gebied met hoge druk onder de vleugel te creëren. Dit drukverschil creëert een liftkracht waardoor het vliegtuig kan vliegen. De relatie tussen luchtdichtheid en druk is ook belangrijk bij weersvoorspellingen. Wanneer de luchtdruk hoog is, is de lucht dichter en heeft deze de neiging te zinken. Dit kan leiden tot een heldere hemel en mooi weer. Wanneer de luchtdruk laag is, is de lucht minder dicht en heeft deze de neiging te stijgen. Dit kan leiden tot bewolking en neerslag.