如果兩個熱力學系統中的每壹個都與第三個熱力學系統處於熱平衡，那麽它們也必定處於熱平衡。
熱力學第壹定律反映了能量守恒和轉換時應該遵從的關系，它引進了系統的態函數——內能。熱力學第壹定律也可以表述為：第壹類永動機是不可能造成的。
不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化，這就是熱力學第二定律的克氏表述。幾乎同時，開爾文以不同的方式表述了熱力學第二定律的內容。
用熵的概念來表述熱力學第二定律就是：在封閉系統中，熱現象宏觀過程總是向著熵增加的方向進行，當熵到達最大值時，系統到達平衡態。第二定律的數學表述是對過程方向性的簡明表述。
用任何方法都不能使系統到達絕對零度。此定律稱為熱力學第三定律
熱力學第二定律是描述熱量的傳遞方向的：
分子有規則運動的機械能可以完全轉化為分子無規則運動的熱能；熱能卻不能完全轉化為機械能。此定律的壹種常用的表達方式是，每壹個自發的物理或化學過程總是向著熵（entropy）增高的方向發展。熵是壹種不能轉化為功的熱能。熵的改變量等於熱量的改變量除以絕對溫度。高、低溫度各自集中時，熵值很低；溫度均勻擴散時，熵值增高。物體有秩序時，熵值低；物體無序時，熵值便增高。現在整個宇宙正在由有序趨於無序，由有規則趨於無規則，宇宙間熵的總量在增加。
克勞修斯表述
不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化。
開爾文表述
不可能從單壹熱源吸取熱量，使之完全變為有用功而不產生其他影響。