Ang mga halaga ng thermodynamic ay tinatalakay bilang pagtukoy sa isang sistema at sa paligid nito. Lahat ng bagay na hindi bahagi ng sistema ay bumubuo sa kapaligiran nito. Ang sistema at paligid ay pinaghihiwalay ng isang hangganan. Halimbawa, kung ang sistema ay isang nunal ng gas sa isang lalagyan, kung gayon ang hangganan ay ang panloob na dingding ng lalagyan mismo. Lahat ng nasa labas ng hangganan ay itinuturing na kapaligiran, na kinabibilangan ng lalagyan mismo.
Ang hangganan ay dapat na malinaw na tinukoy, upang malinaw na masasabi kung ang isang partikular na bahagi ng mundo ay nasa sistema o nasa paligid. Kung ang bagay ay hindi makadaan sa hangganan, ang sistema ay sinasabing sarado; kung hindi, ito ay bukas. Ang isang saradong sistema ay maaari pa ring makipagpalitan ng enerhiya sa paligid maliban kung ang sistema ay isang nakahiwalay, kung saan ang alinman sa bagay o enerhiya ay hindi makakalampas sa hangganan.
Ang unang batas ng thermodynamics, na kilala rin bilang ang Law of Conservation of Energy, ay nagsasaad na ang enerhiya ay hindi maaaring likhain o sirain; ang enerhiya ay maaari lamang ilipat o baguhin mula sa isang anyo patungo sa isa pa. Halimbawa, ang pag-on ng ilaw ay tila gumagawa ng enerhiya; gayunpaman, ito ay elektrikal na enerhiya na na-convert.
Ang isang paraan ng pagpapahayag ng unang batas ng thermodynamics ay ang anumang pagbabago sa panloob na enerhiya (∆E) ng isang sistema ay ibinibigay ng kabuuan ng init (q) na dumadaloy sa mga hangganan nito at ang gawain (w) na ginawa sa system ng paligid.
∆E = q + w
kung saan ang q ay ang init na dumadaloy sa mga hangganan nito at ang w ay ang gawaing ginawa sa sistema ng kapaligiran
Sinasabi ng batas na ito na mayroong dalawang uri ng proseso, init, at trabaho, na maaaring humantong sa pagbabago sa panloob na enerhiya ng isang sistema. Dahil ang parehong init at trabaho ay masusukat at masusukat, ito ay kapareho ng pagsasabi na ang anumang pagbabago sa enerhiya ng isang sistema ay dapat magresulta sa isang kaukulang pagbabago sa enerhiya ng kapaligiran sa labas ng sistema. Sa madaling salita, ang enerhiya ay hindi maaaring malikha o masira. Kung ang init ay dumadaloy sa isang sistema o ang paligid ay gumagana dito, ang panloob na enerhiya ay tumataas at ang tanda ng q at w ay positibo. Sa kabaligtaran, ang daloy ng init palabas ng system o gawaing ginawa ng system (sa paligid) ay magiging kapinsalaan ng panloob na enerhiya, at ang q at w, samakatuwid, ay magiging negatibo.
Ang pangalawang batas ng thermodynamics ay nagsasabi na ang entropy ng isang nakahiwalay na sistema ay palaging tumataas. Ang mga nakahiwalay na sistema ay kusang umuusbong patungo sa thermal equilibrium - ang estado ng pinakamataas na entropy ng system. Sa madaling salita, ang entropy ng uniberso (ang ultimate isolated system) ay tumataas lamang at hindi kailanman bumababa.
Ang isang simpleng paraan upang isipin ang pangalawang batas ng thermodynamics ay ang isang silid, kung hindi nililinis at inaayos, ay palaging magiging mas magulo at magulo sa paglipas ng panahon - gaano man kaingat ang isang tao na panatilihin itong malinis. Kapag nalinis ang silid, bumababa ang entropy nito, ngunit ang pagsisikap na linisin ito ay nagresulta sa pagtaas ng entropy sa labas ng silid na lumampas sa nawala na entropy.
Ang ikatlong batas ng thermodynamics ay nagsasaad na ang entropy ng isang sistema ay lumalapit sa isang pare-parehong halaga habang ang temperatura ay lumalapit sa ganap na zero. Ang entropy ng isang sistema sa absolute zero ay karaniwang zero, at sa lahat ng kaso ay tinutukoy lamang ng bilang ng iba't ibang ground state na mayroon ito. Sa partikular, ang entropy ng isang purong mala-kristal na substansiya (perpektong pagkakasunud-sunod) sa ganap na zero na temperatura ay zero. Ang pahayag na ito ay totoo kung ang perpektong kristal ay may isang estado lamang na may pinakamababang enerhiya.
