非平衡态热力学是热力学的一门分支，研究时变热力学系统、不可逆转变和开始系统。非平衡态热力学，和相对，是研究在非零合力、流动及产生熵，但没有时间变动的隐定态中最成功的一门学科。早期所发现的非平衡态系统为BZ化学振盪器。
基本概念.平衡态热力学中基本的热力学势能为内能("U")，和其变体焓("H"="U"+"PV")、亥姆霍兹自由能("A"="U"-"TS")或吉布斯能("G"="U"+"PV"-"TS")。但在非平衡态热力学里，熵("S")才是最重要的。不可逆转变被静熵生成所描绘。