Tarkan määritelmän mukaan aerosolihiukkasella tarkoitetaan ilmassa leijuvaa kiinteää tai nestemäistä hiukkasta. Ollakseen aerosolihiukkanen, ilmassa leijuvan kappaleen tulee siis olla tiivistyneessä (eli kiinteässä tai nestemäisessä) olomuodossa. Tämä tarkoittaa sitä, että aerosolihiukkasessa tulee tiukan määritelmän mukaan olla useampi kuin yksi molekyyli, jotka ovat sidoksissa toisiinsa. Kaasuissa sen sijaan molekyylit tai atomit esiintyvät yksittäisinä ja vuorovaikuttavat keskenään törmäysten kautta. Kun tarkastellaan pienimpiä, nanometrien kokoluokan hiukkasia, hiukkasen ja kaasun raja kuitenkin hämärtyy, sillä näin pienet hiukkaset käyttäytyvät jo monessa suhteessa kaasumolekyylien tavoin. Esimerkiksi hiilinanoputket ovat tarkasti ottaen suuria molekyylejä, mutta kokonsa puolesta ne muistuttavat pikemminkin pienimpiä aerosolihiukkasia kuin tyypillisiä kaasumolekyylejä.

Hiukkaset ja kaasut vuorovaikuttavat keskenään muun muassa höyryjen nukleoitumisen ja tiivistymisen kautta: kaasumaisessa olomuodossa oleva aine saattaa tiivistyä muodostaen uuden hiukkasen tai kasvattaen jo olemassa olevia hiukkasia. Kaasussa leijuvat aerosolihiukkaset myös vaihtavat lämpöä kaasuseoksen kanssa. Kaikkein pienimmät aerosolihiukkaset tuntevat kaasumolekyylien törmäykset ja liikkuvat niiden voimasta. Tätä kutsutaan hiukkasten diffuusioksi.