Termodynamika jest działem fizyki, którego podstawowym zadaniem jest opis i analiza ogólnych prawidłowości rządzących przemianami energii w zjawiskach fizycznych, bez wnikania w atomową budowę ciał. Zasady termodynamiki to podstawowe ogólne założenia tej dziedziny, obowiązujące dla wszystkich procesów w przyrodzie. Sformułowanie tych zasad miało fundamentalne znaczenie dla rozwoju termodynamiki fizycznej, a przez nią także dla rozwoju termodynamiki technicznej, bez której trudno byłoby sobie wyobrazić rozwój energetyki, zajmującej się w gruncie rzeczy techniczną realizacją różnych przemian energetycznych. I właśnie dlatego największy rozwój termodynamiki przypada na wiek XIX - wiek pary i elektryczności, który swoimi sukcesami technicznymi i przemysłowymi stwarzał pilną potrzebę opracowania podstaw termodynamiki i który z tej termodynamiki ogromnie skorzystał.

Pierwsza zasada termodynamiki orzeka: przyrost (albo ubytek) energii cieplnej, lub inaczej - wewnętrznej (tzn. całego zasobu energii zawartego w rozpatrywanym ciele czy układzie) danego układu w danym procesie jest równy całkowitej pracy W wykonanej nad układem (albo przez układ) i całkowitej ilości ciepła Q pobranej (albo oddanej) przez układ w tym procesie. Podkreślić tu trzeba, że zarówno ciepło, jak i praca są sposobami przekazywania energii, a nie jej rodzajami. Z ogólnego punktu widzenia pierwsza zasada wyraża zasadę zachowania energii w odniesieniu do procesów cieplnych i mechanicznych, jednakże historyczna kolejność odkrycia tych dwóch zasad była akurat odwrotna właśnie pierwsza zasada doprowadziła do odkrycia zasady zachowania energii. Z kolei pierwszą zasada termodynamiki sformułowano na podstawie odkrycia równoważności ciepła i pracy, którego dokonali niezależnie J.R. Mayer w 1841 i J.P. Joule w 1843.

Druga zasada termodynamiki stanowi ogóhią regułę określającą kierunek procesów zachodzących w przyrodzie. Formułuje się ją w różnych wersjach. Najogólniejszy i najpełniejszy charakter ma sformułowanie posługujące się pojęciem entropii. Obrazowo rzecz ujmując, można powiedzieć, że o ile temperatura ciała jest miarą intensywności chaotycznych ruchów cieplnych atomów lub cząstek tworzących ciało, o tyle entropia jest miarą stopnia chaotyczności (nieuporządkowania) tych ruchów. Im większy chaos (mniejsze uporządkowanie), tym większa entropia. Otóż druga zasada postuluje: w układzie izolowanym od otoczenia mogą zachodzić tylko takie procesy, w wyniku których entropia układu wzrasta (lub w najlepszym razie jest stała). Innymi słowy, ogólną cechą procesów zachodzących w przyrodzie jest to, że prowadzą one do zwiększenia molekularnego chaosu (zmniejszenia uporządkowania) albo inaczej do systematycznego zmniejszania się energii uporządkowanych ruchów materii, wzrostu zaś energii chaotycznych ruchów cieplnych, czyli energii cieplnej. Drugą zasada termodynamiki w powyższym ujęciu, noszącą często nazwę zasady wzrostu  entropii, podał w 1865 R.E. Clausius, a jej interpretację molekularną - L.E. Boltzmann w 1877. Do tego czasu drugą zasadę formułowano w różnych (ale równoważnych) wersjach. Wszystkie one wynikają jako wnioski ze sformułowania Clausiusa, mianowicie:

a) ciepło można zamienić na pracę tylko w takim procesie, w którym następuje przepływ ciepła (jakościowo N.L.S. Carnot w 1824, w ścisłym sformułowaniu matematycznym - B.P.E. Clapeyron,1834);

b) niemożliwy jest samorzutny (tzn. bez ingerencji czynników zewnętrznych) przepływ ciepła od ciała o niższej do ciała o wyższej temperaturze (R.E. Clausius w 1851);

c) niemożliwy jest proces, w którym ciepło pobrane od ciała jest całkowicie zamieniane na pracę bez spowodowania innych zmian w ciele (albo układzie) lub w  jego  otoczeniu  (W. Thomson - późniejszy lord Kelvin, w 1851).

Proces, który doprowadził do ostatecznego sformułowania drugiej zasady termodynamiki, trwał ponad 40 lat. Druga zasada ma charakter tendencji statystycznej, a nie prawa bezwzględnego. Możliwe są mianowicie procesy nie spełniające drugiej zasady, są one jednak tak mało prawdopodobne, że zaobserwowanie takiego procesu (jak np. samorzutne zagotowanie się wody w nie ogrzewanym imbryku) w skali miliardów miliardów miliardów... (tu można pisać te miliardy jeszcze przez co najmniej kilkadziesiąt wierszy) lat jest praktycznie nierealne.

Trzecia zasada termodynamiki (zasada, twierdzenie Nernsta, Nernsta-Plancka) orzeka: przy temperaturze układu dążącej do zera bezwzględnego przestają zależeć od temperatury wszystkie wielkości charakteryzujące stan układu (np. objętość, energia cieplna, entropia itp.) i sama entropia dąży do zera. Wynika stąd szereg wniosków, m.in.:

a) przy temperaturze dążącej do zera bezwzględnego muszą dążyć do zera: ciepło właściwe i współczynnik rozszerzalności cieplnej;

b) nie można zrealizować procesu, w którego wyniku temperatura ciała osiągnęłaby dokładną wartość 0 K (wniosek ten nosi niekiedy nazwę zasady nieosiągalności zera bezwzględnego).

Trzecią z.t. sformułował w 1906 W.H. Nernst na gruncie fizyki statycznej, uzasadnił ją potem M. Planck. Planck wykazał też, że w temperaturze zera bezwzględnego entropia jest równa zeru. (Nernst zakładał, że w temperaturze zera bezwzględnego entropia osiąga pewną stałą wartość jednakową dla wszystkich ciał). Zasada ta ma wielkie znaczenie teoretyczne, jednakże dla praktyki przemysłowej w odróżnieniu od pierwszej i drugiej zasady  minimalne.