Hệ thống là mô-đun của các yếu tố có liên quan với nhau và duy trì tương tác. Về mặt nhiệt động, về phần mình, là ngành vật lý chịu trách nhiệm nghiên cứu mối liên hệ giữa nhiệt và các dạng năng lượng khác.

Một cách khác để phân loại các hệ thống nhiệt động là tính đến tính đồng nhất của chúng, dẫn đến hai lớp sau:

* đồng nhất : là một trong đó các thuộc tính vĩ mô tương ứng trong bất kỳ phần nào của nó. Loại hệ thống này có thể được trình bày trong bất kỳ trạng thái tổng hợp. Ba ví dụ trong đó các đặc điểm này được đáp ứng là một chất rắn và tinh khiết ở trạng thái kết tinh ở dạng tinh thể đơn, một chất khí bị giữ trong một bình chứa kín hoặc một lượng nước tinh khiết.

* không đồng nhất : định nghĩa của nó trái ngược với hệ thống đồng nhất.

Một loại hệ thống nhiệt động khác là adiabatic, cho phép trao đổi năng lượng dưới dạng công việc, nhưng không phải là năng lượng calo (cũng không phải vật chất).

Một hệ thống ở trạng thái cân bằng nhiệt động khi các biến số chuyên sâu của nó không thay đổi mặc dù thời gian trôi qua. Cần nhớ rằng các biến này là những biến không thay đổi giá trị của chúng theo số lượng vật liệu hoặc kích thước của hệ thống.