ดุลยภาพทางอุณหพลศาสตร์อธิบายถึงระบบที่คุณสมบัติจะไม่เปลี่ยนแปลงหากไม่มีการรบกวนจากภายนอก กล่าวอีกนัยหนึ่งระบบในอุณหพลศาสตร์ดุลยภาพจะไม่เปลี่ยนแปลงเว้นแต่จะมีการเพิ่มหรือลบบางสิ่งจากระบบ ตัวอย่างนี้เป็นเครื่องดื่มอุ่น ๆ เครื่องดื่มอาจเริ่มเย็นแล้ว แต่ความร้อนจากอากาศจะเคลื่อนเข้าสู่เครื่องดื่มเย็น ๆ และทำให้มันอุ่นขึ้นจนกว่าอุณหภูมิจะเท่ากับอุณหภูมิเดียวกับอากาศ นอกจากนี้เนื่องจากความร้อนเคลื่อนที่จากอากาศไปยังเครื่องดื่มอากาศรอบ ๆ cu \ p ก็จะเย็นลงเช่นกัน
กระบวนการที่ระบบใช้ในการเข้าถึงดุลยภาพทางอุณหพลศาสตร์อธิบายไว้ในกฎของฟิสิกส์สองข้อ: กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์และกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ กฎข้อแรกระบุว่าพลังงานไม่สามารถสร้างหรือทำลายได้ แต่สามารถถ่ายโอนได้เท่านั้น กฎข้อที่สองบอกว่าในระบบที่แยกจากกันเอนโทรปีจะเพิ่มขึ้นจนกว่าจะถึงสมดุล นี่คือสาระสำคัญของดุลยภาพทางอุณหพลศาสตร์ สำหรับวัตถุที่จะไปถึงดุลยภาพทางอุณหพลศาสตร์จะต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขสามประการ ได้แก่ ดุลยภาพทางเคมีสมดุลเชิงกลและดุลยภาพเชิงความร้อน
ดุลยภาพเชิงกลอธิบายถึงสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อไม่มีแรงไม่สมดุลในระบบหรือกับระบบและสภาพแวดล้อม ซึ่งหมายความว่าแรงจะต้องเท่ากันในระบบและในระบบและสภาพแวดล้อม แรงอย่างหนึ่งคือแรงกด หากความดันเท่ากันในระบบและกับระบบและสภาพแวดล้อมจะทำให้เกิดความสมดุลทางกล หากไม่มีความสมดุลเชิงกลระบบจะพยายามเข้าถึงสมดุล
เพื่อให้ระบบอยู่ในสภาวะสมดุลทางเคมีไม่ควรมีปฏิกิริยาเคมีสุทธิเกิดขึ้น ในบางระบบอาจหมายความว่าปฏิกิริยาเคมีหยุดลง อย่างไรก็ตามในระบบอื่น ๆ สิ่งนี้อาจหมายถึงว่าระบบมีความสมดุลแบบไดนามิก ดุลยภาพแบบไดนามิกอธิบายสถานะที่เกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้าและปฏิกิริยาสำรองในลักษณะที่ปริมาณสุทธิของสารตั้งต้นยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ในดุลยภาพทางเคมีก็เป็นสิ่งจำเป็นเช่นกันที่ไม่ควรเคลื่อนย้ายจากพื้นที่หนึ่งไปยังอีกพื้นที่หนึ่งเช่นเกิดอะไรขึ้นเมื่อมีการแพร่กระจาย
เมื่อวัตถุอยู่ในสมดุลความร้อนอุณหภูมิจะต้องเหมือนกัน ตัวอย่างของเครื่องดื่มอุ่นเป็นตัวอย่างของระบบที่ถึงสมดุลความร้อน เมื่อวัตถุสัมผัสกับความร้อนกับวัตถุอื่นเช่นอากาศความร้อนจะย้ายจากความเข้มข้นที่สูงขึ้นไปสู่ความเข้มข้นที่ลดลงนั่นคือจากความร้อนไปยังความเย็น อนึ่งนี่หมายความว่าน้ำแข็งไม่ได้ทำให้เครื่องดื่มเย็นลง แต่จะทำให้น้ำแข็งร้อนขึ้น ความร้อนจะดำเนินต่อไปจากความเข้มข้นสูงไปต่ำจนกระทั่งวัตถุทั้งสองอยู่ที่อุณหภูมิเดียวกันและถึงจุดสมดุลความร้อน
