Przy wprowadzania równania Langmuir przyjął założenia:

1. adsorbowane cząstki łączą się z określonymi nieruchomymi centrami na powierzchni adsorbenta, założenie to implikuje zachodzenie adsorpcji jedynie w warstwie przylegającej bezpośrednio do powierzchni (adsorpcję monowarstwową), przy czym adsorpcja ma charakter zlokalizowany,

2. energia adsorbowanej cząstki jest taka sama dla wszystkich centrów adsorpcji i nie zależy od obecności innych zaadsorbowanych cząstek na sąsiednich centrach adsorpcyjnych; powierzchnia adsorbenta jest zatem jednorodna energetycznie;

3. adsorpcja jest procesem odwracalnym, w czasie którego ustala się równowaga dynamiczna między cząsteczkami substancji adsorbującej się, zawartymi w fazie gazowej o ciśnieniu p, i zaadsorbowanymi w warstwie powierzchniowej, pokrywającymi ułamek całkowitej powierzchni adsorbenta, Θ = V / V_m, gdzie V i V_m oznaczają odpowiednio ilość (objętość) zaadsorbowanej substancji w danych warunkach i ilość substancji potrzebną do pokrycia powierzchni monowarstwą. W stanie równowagi dynamicznej szybkości adsorpcji i desorpcji cząstek adsorbatu są sobie równe. Szybkość adsorpcji (reakcji między cząstkami adsorbatu i nie zajętymi miejscami powierzchni). υ_ads jest proporcjonalna do liczby cząsteczek zderzających się z powierzchnią adsorbenta, a więc do wartości ciśnienia, oraz do liczby wolnych miejsc na powierzchni, inaczej do ułamka powierzchni nie pokrytej adsorbatem, (1-Θ)

υ_ads =k_ads p (1-Θ)

k_ads - współczynnik proporcjonalności, odpowiadający stałej szybkości adsorpcji.

Szybkość desorpcji υ_des jest proporcjonalna do ułamka powierzchni zajętej przez adsorbat, Θ (stopnia pokrycia powierzchni)

υ_des = k_des Θ

W stanie równowagi υ_{ads =} υ_des skąd

Θ = k_ads p / (k_des + k_ads p)

przyjmując k_ads / k_des = b , gdzie b jest tzw. Współczynnikiem adsorpcji, otrzymujemy wyrażenie na ułamek powierzchni pokryty cząstkami adsorbatu w stanie równowagi przy ciśnieniu p

Θ =b p / 1+ b p

lub uwzględniając Θ V / V_m dochodzimy do wyrażenia które wiąże objętość zaadsorbowanej substancji w stanie równowagi adsorpcyjnej z wartością ciśnienia p w tych warunkach

V = V_mbp / 1+bp

Po przekształceniu otrzymujemy równanie izotermy Langmuira w łatwej do sprawdzenia formie liniowej

p/V = 1/bV_m + p/V_m,

z której można wyliczyć wartości b i V_m .

dla małych wartości p (bp<<1) równanie V = V_mbp / 1+bp przyjmuje postać V = V_m bp znaną pod nazwą izotermy Henry`ego.

---