expresiile pentru calcularea densității sunt aproape identice cu calcularea presiunii. Singura diferență este exponentul din ecuația 1.există două ecuații diferite pentru calcularea densității la diferite regimuri de înălțime sub 86 km geometrici (84 852 metri geopotențiali sau 278 385.8 picioare geopotențiale). Prima ecuație este utilizată atunci când valoarea ratei standard de expirare a temperaturii nu este egală cu zero; a doua ecuație este utilizată atunci când rata standard de expirare a temperaturii este egală cu zero.,

Ecuația 1:

ρ = ρ b ⋅ ( 1 + g 0 ⋅ M R ∗ ⋅ L b ) {\displaystyle {\rho }=\rho _{b}\cdot \stânga^{\left(1+{\frac {g_{0}\cdot M}{R^{*}\cdot L_{b}}}\right)}}

Ecuația 2:

ρ = ρ b ⋅ exp ⁡ {\displaystyle {\rho }=\rho _{b}\cdot \exp \stânga}

unde

ρ {\displaystyle {\rho }} = densitatea (kg/m3) T b {\displaystyle T_{b}} = standard de temperatura (K) L {\displaystyle L} = temperatura standard rata de lapse (a se vedea tabelul de mai jos) (K/m) în ISA sec {\displaystyle h} = înălțimea deasupra nivelului mării (geopotential metri) R ∗ {\displaystyle R^{*}} = constanta universală a gazelor 8.,3144598 N·m/(mol·K) g 0 {\displaystyle g_{0}} = accelerația gravitațională: 9.80665 m/s2 M {\displaystyle M} = masa molară a Pământului, a aerului: 0.0289644 kg/mol

sau, transformată în engleză gravitațională foot-pound-second unități:

ρ {\displaystyle {\rho }} = densitatea masei (slug/ft3) T b {\displaystyle {T_{b}}} = temperatura standard (K) L {\displaystyle {L}} = temperatura standard rata de lapse (K/ft) h {\displaystyle {h}} = înălțimea deasupra nivelului mării (geopotential picioare) R ∗ {\displaystyle {R^{*}}} = constanta universală a gazelor: 8.,9494596×104 m2/(s·K) g 0 {\displaystyle {g_{0}}} = accelerația gravitațională: 32.17405 ft/s2 M {\displaystyle {M}} = masa molară a Pământului, a aerului: 0.0289644 kg/mol

valoarea de indice b variază de la 0 la 6 în conformitate cu fiecare din cele șapte straturi succesive de atmosfera prezentate în tabelul de mai jos. Valoarea de referință pentru pb pentru b = 0 este valoarea definită a nivelului mării, ρ0 = 1,2250 kg/m3 sau 0,0023768908 slug/ft3. Valorile pb de b = 1 până la b = 6 sunt obținute prin aplicarea membrului corespunzător al ecuațiilor perechilor 1 și 2 Pentru cazul în care h = hb+1.,

în aceste ecuații, g0, M și R* sunt fiecare constante cu valoare unică, în timp ce ρ, L, T și h sunt constante cu valoare multiplă în conformitate cu tabelul de mai jos. Valorile utilizate pentru M, g0 și R* sunt în conformitate cu atmosfera standard din SUA, 1976, și că valoarea pentru R*, în special, nu este de acord cu valorile standard pentru această constantă.