热力学自由能（英语：Thermodynamic free energy）是指一个热力学系统的能量中可以用来对外做功的部分，是热力学态函数。自由能可以作为一个热力学过程能否自发进行的判据。对限定条件不同的热力学过程，热力学自由能有不同表达形式。最常见的有吉布斯自由能"G"和亥姆霍兹自由能"A"（或"F"）。等温等容过程用亥姆霍兹自由能 "A = U - TS" 作为自发性判据；等温等压过程用吉布斯自由能"G = H - TS" 作为判据，式中"H"为焓。两者间存在"G = A + pV "（"p"，压强；