國際標準大氣
氣體的溫度是衡量空氣分子運動激烈程度的尺度，溫度低時分子的運動比溫度高時要緩慢。
運動的分子發生碰撞對浸沒在其中的物體會產生氣體壓力。
密度是衡量在給定空間裡分子數目多少的一個尺度。空氣密度與高度和天氣有關。在高海拔和高溫環境中飛行時，由於空氣密度比貼近海平面和低溫環境中的密度要小，要得到相同的升力就必須飛得更快一些。空氣的溼度也會影響密度，乾燥的空氣比潮溼的空氣更加稠密。熱空氣因為比周圍的空氣更加潮溼而上升，所以滑翔機飛行員經常會利用上升的熱氣流進行空中的滑翔。
在空氣動力學中，將海平面附近常溫常壓下空氣的密度 1.225kg/m3作為一個標準值，用希臘字母ρ表示。
空氣是可壓縮的流體，但無人機的速度遠達不到要考慮空氣可壓縮性的程度，所以對於低速的無人機來說，空氣可以被認為是不可壓縮的流體。但空氣的可壓縮性問題在處理噴氣動力飛機以及螺旋槳翼尖和直升機旋翼問題時需要考慮。
國際標準大氣
大氣被看成完全氣體，服從氣體狀態方程；
以海平面的高度為零。在海平面上，大氣的標準狀態為：
（1）氣溫 T=15℃;
（2）壓強 P=1 個標準大氣壓，即 P=10330kg/m2;
（3）密度ρ=1.2250kg/m3；
（4）音速а=341m/s。
氣體狀態方程
大氣的狀態參數：
（1）壓強 P；（2）溫度 T；（3）密度ρ。
大氣的狀態方程：P=ρRT
其中，R 為大氣氣體常數，R=287.05J/kg·K
空氣動力學基礎
質量、重量和重力
物體所含物質的多少叫做質量（m），單位是千克（kg）。質量是物體本身的一種屬性，不隨物體的形狀、狀態、位置、溫度等而改變。
物體由於地球的吸引而受到的力，叫做重力（G），單位是牛頓（N）。對給定的物體在確定的位置，物體所受的重力與它所處的運動狀態、速度大小無關。物體所受到的重力隨著重力加速度（g）的變化而有變化，G=mg，在大氣中，g 值為 9.8N/kg。
重量是物體所受重力大小的度量。在地球引力下，重量和質量是等值的，但是度量單位不同。質量為 1 千克的物質受到外力 9.8 牛頓時所產生的重量稱為 1 千克重。
速度與加速度
速度（ν）在標準公式中的量綱是米/秒（m/s）。
要打破平衡，改變速度大小或飛行方向，需要力的變化來引起相應的加速度的變化。
牛頓第二運動定律表明，要獲得給定加速度所施加的力的大小取決於無人機的質量。一個具有很大質量的物體需要用更大的力去打破它的平衡才能達到給定的加速度。
牛頓三大運動定律
所有的空氣動力學理論都建立在運動定律之上。
牛頓第一運動定律（慣性定律）：任何一個物體在不受外力或受平衡力的作用時，總是保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，直到有作用在它上面的外力迫使它改變這種狀態為止。牛頓第二運動定律（加速度定律）：物體的加速度跟物體所受的合外力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。
牛頓第三運動定律（作用力與反作用力定律）：兩個物體之間的作用力和反作用力，在同一直線上，大小相等，方向相反。
力的平衡
如果一個物體處於平衡狀態，那麼它就有保持這種平衡狀態的趨勢。所有施加在平衡物體上的外力都是平衡的。一個水平飛行的受力飛行器受 4 個互成直角的力作用：推力和反作用力，重力和反作用力升力。
移動的物體也可能處於平衡狀態。一個勻速飛行的飛機，無論是勻速直線飛行，還是勻速上升，或是勻速下降，而且方向保持不變，這個飛機就是處於平衡狀態。
平衡是事物一種非常普遍的狀態，不穩定運動狀態與穩定運動或者靜止狀態的情況不同之處就是多了加速度。