Termodynamika studuje energetické změny systému a jejich dopad na systém. Definuje termodynamické potenciály, s jejichž pomocí lze určit podmínky, za nichž je systém v rovnováze nebo určit, zda děj bude probíhat spontánně (samovolně).
Součástí termodynamiky je termochemie, věda zabývající se tepelným zabarvením chemických reakcí. Reakce, při kterých je teplo uvolňováno, se nazývají reakce exotermické (např. hoření), jejich opakem jsou reakce endotermické, při nichž se teplo spotřebovává.