Termodynamika jest działem fizyki, który zajmuje się badaniem wszelkich zjawisk związanych z procesami cieplnymi, zachodzącymi w różnego rodzaju przemianach fizycznych i chemicznych - stąd bywa często nazywana nauką o cieple.
Podstawowymi pojęciami termodynamiki są: temperatura, która informuje o stopniu nagrzania ciała i decyduje o wartości jego energii wewnętrznej oraz ciepło, które należy rozumieć jako proces przekazywania energii, w wyniku którego układy termodynamiczne zmieniają swoją temperaturę i/lub wykonują pracę.
Współczesna termodynamika tłumaczy procesy cieplne poprzez ruchy i wzajemne oddziaływania atomów i cząsteczek, budujących dane ciało.