気体定数をアボガドロ定数で割った値で、一般に k あるいは k_B で表される。この定数と温度の積 kT は、ボルツマン因子 (=exp(-E/kT)) など、統計物理学の基本法則によく現れる。

2019年5月20日より施行された新しい定義に基づく国際単位系（SI）では、ボルツマン定数はその基礎となる4つの定義定数の1つとして
k=1.380649× 10 ^-23   [J K ^-1 (=kg m² s^-2 K^-1）] と定義された。他の3つは、
プランク定数 　h=6.62607015× 10 ^-34  [J s (=kg m² s^-1）]
電気素量 　e=1.602176634× 10 ^-19   [C (=A s)]
アボガドロ定数 　N_A= 6.02214076× 10 ²³  [mol^-1]
である。ちなみに真空中の光速度は以下である。
c=2.99792458× 10 ⁸ m s^-1
ここでそれそれの単位記号は、J（ジュール）、s（秒）、kg（キログラム）、m（メートル）、C（クーロン）、K（ケルビン）、A（アンペア）、mol（モル）である。
これら定義定数の「定義値」は今後変わることがないが、それは決してそれらの物理定数を今後より高い精度で測定する努力を否定するものではない。物理量の高精度の測定は科学の進歩の基礎である。
ボルツマン分布、フェルミ統計、ボース統計も参照。