Термодинамиката е дисциплината, която в рамките на майчината наука, Физика, се занимава с изучаването на връзките, установени между топлината и останалите форми на енергия . Наред с други въпроси, термодинамиката се занимава с анализиране на ефектите, произтичащи от промени на величини като: температура, плътност, налягане, маса, обем, в системи и на макроскопско ниво.

Основата, върху която висят всички изследвания на термодинамиката, е циркулацията на енергията и как тя е способна да внушава движение.

Заслужава да се отбележи, че именно този въпрос насърчава развитието на тази наука, тъй като нейният произход се дължи на необходимостта от повишаване на ефективността на първите парни двигатели.

И така, от този начален удар термодинамиката се занимава с описване на това как системите реагират на промените, настъпващи в средата им, като могат да се прилагат в безкрайност на ситуациите, както в науката, така и в инженерството, като например : двигатели, химически реакции, фазови преходи, транспортни явления, черни дупки и др. И затова резултатите му наистина се оценяват от химията, физиката и химическото инженерство.

Междувременно термодинамиката представя три основни закона ... първият закон е известен като принцип за запазване на енергията и гласи, че ако една система обменя топлина с друга, собствената й вътрешна енергия ще се промени. В този случай топлината ще бъде необходимата енергия, която една система трябва да обменя, за да компенсира разликите между вътрешната енергия и работата.

От своя страна, вторият закон предлага различни ограничения за трансфери на енергия, които биха могли да бъдат приложени, ако първият закон се вземе предвид; вторият принцип говори за регулирането на посоката, в която се осъществяват термодинамичните процеси, налагайки възможността те да се развиват в обратна посока. Този втори закон се поддържа от ентропията (физическо количество, което измерва част от енергията, която може да се използва за производство на работа).

И третият и последен закон гласи, че е невъзможно да се постигне температура, равна на абсолютна нула чрез ограничен брой физически процеси.

И най-важните процеси, които протичат в термодинамиката, са: изотермични (температурата не се променя), изобарни (налягането не се променя), изохорни (обемът не се променя) и адиабатни (не се извършва пренос на топлина).