一个组成粒子是一种在过程复杂的能量的尺度k·T上不能破碎的小块,此处的K是波兹曼常数,T是温度。例如,对于一个包含水蒸气与活塞的热力学系统,组成粒子是在系统内水分子的数量。有意义的组成粒子,因而粒子数是与温度相关联的。
推定粒子数的观念是在理论上考虑的一个主要角色。实务上,主要在化学,给定的热力学系统内的粒子数需要确定,但实际并非能够直接用粒子数来度量。如果材料是均匀的,并且具有已知用摩尔为单位物质的量n,粒子数N的关系可以被发现为:此处N是亚佛加德罗常数。密度
相关的内含系统参数给出的是粒子数密度,得到的是系统的粒子数除以体积。这个参数通常以小写的字母n表示。
在量子力学在量子力学过程中,粒子的总数可能不会保留。观念因此推广到粒子数运算子,那就是观察粒子成分进行计数。在量子场论,粒子数算子(见佛克态)与传统的波(见相干态)是相位共轭。
在空气质量在空气污染的测量上使用的一项措施是悬浮粒子的大气浓度。这项措施有时也称为粒子数,但是它的表示通常是(微克每立方米)。