Поведение любого макроскопической системы подчиняется нескольким фундаментальным принципам, которые заключаются в основе термодинамики. Эти принципы являются одним из крупнейших научных обобщений многочисленных наблюдений и
результатов экспериментов. Законы термодинамики устанавливают очень важные термодинамические соотношения между изменениями функций состояния и их параметрами, в первую очередь такими, как U, Н, S, Т, Р, V. Термодинамические спиввидношенння позволяют сформулировать общие условия равновесия макросистем и определить направление самопроизвольного процесса. Основные законы термодинамики являются общими для всех макросистем, независимо от природы частиц, их образующих, и характер взаимодействия между ними.
Макроскопическое процесс может сопровождаться изменением внутренней энергии системы. При этом выполняется закон сохранения энергии: чтобы увеличить внутреннюю энергию, нужно предоставить системе дополнительной энергии из окружающей среды. Чтобы уменьшить внутреннюю энергию, следует отвести ее в окружающую среду. Отвод и подачу энергии можно осуществлять двумя способами: передать энергию неупорядоченной форме в виде теплового движения молекул (система получает или отдает тепло) или иным способом - потратить ее для упорядоченных преобразований в окружающей среде, т.е. осуществить работу. Работа считается положительной, если она осуществляется системой.