Η επιστήμη της θερμοδυναμικής έχει τη βάση της σε 3τρεις θεμελιώδεις νόμους. Μέσα από τους νόμους εισάγονται δύο κεντρικές της έννοιες, η [[ενέργεια]] και η [[εντροπία]]. Κεντρικές στη μελέτη της θερμοδυναμικής είναι οι έννοιες του συστήματος και του περιβάλλοντος. Αν και η συστηματική μελέτη της θερμοδυναμικής ξεκίνησε από την κατασκευή των πρώτων κινητήρων στα τέλη του 17ου αιώνα, σήμερα έχει αποκτήσει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών σε άλλες επιστήμες πλην της μηχανικής και των εφαρμογών της όπως η χημεία, η βιολογία και η επιστήμη υλικών <ref>Smith, J.M.; Van Ness, H.C., Abbott, M.M. (2005). Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics. McGraw Hill.[http://www.amazon.com/Introduction-Chemical-Engineering-Thermodynamics-Mcgraw-Hill/dp/0073104450/ref=sr_1_1?ie=UTF8&s=books&qid=1262995145&sr=8-1 ISBN 978-0-07-310445-4 ]</ref>
