Entropie, innere Energie und Enthalpie gehören genau wie Temperatur, Druck und Volumen zu den Zustandsgrößen thermodynamischer Systeme. Die Entropie ist dabei ein Maß für die Unordnung in einem System – sie steigt, je mehr Positionen die Teilchen in diesem theoretisch einnehmen können und lässt Rückschlüsse auf die Reversibilität von Prozessen zu. Steigt die Entropie bei einer Zustandsänderung (beispielsweise beim Schmelzen von Eis), ist diese irreversibel. Sie lässt sich von allein nicht umkehren. Die innere Energie ist hingegen die Energiemenge, die Systemen im thermischen Gleichgewicht für Umwandlungsprozesse zur Verfügung steht. Sie ändert sich, wenn Systeme Arbeit oder Wärme von der Umgebung aufnehmen oder an diese abgeben. Die Entropie gibt darüber hinaus an, wie viel Energie bei einem Prozess von einem System auf ein anderes oder auf seine Umgebung übergeht. Das Vorzeichen der Enthalpie lässt dabei Rückschlüsse auf die Richtung des Energietransports zu.