Gęstość teoretyczna to maksymalna osiągalna gęstość danego pierwiastka, związku lub stopu, przy założeniu braku wewnętrznych pustek i zanieczyszczeń. I jest oznaczony przez ρ'. Gęstość teoretyczna jest zwykle mierzona przy użyciu Kilogram na metr sześcienny dla Gęstość. Należy pamiętać, że wartość Gęstość teoretyczna to zawsze pozytywny.