Isı enerjisiyle kinetik enerji arasındaki ilgileri ve bu konuyla bağlantılı olayları inceleyen fizik kolu. Çok sayıda parçacıktan oluşan büyük sistemlerle ilgilenen termodinamik için basınç (p), hacim (V) ve sıcaklık (T) gibi termodinamik değişkenler, birer istatistiksel niceliktir. Sadi Carnot, 1824 yılında çevrimsel ısı motorlarıyla ilgili araştırmalarla termodinamiğin doğuşuna önayak oldu. Ardından James Prescott Joule 1843'de, mekanik, elektriksel ve ısıl gibi enerjinin çeşitli biçimlerinin temelde aynı olduğunu ve birbirine dönüşebileceğini göstererek, enerjinin korunumu yasasının temellerini attı. Yedi yıl sonra Alman fizikçi Rudolf Clausius termodinamiğin birinci ve ikinci yasalarını ortaya koyarak, termodinamiği bir bilim dalı hâline gelmesini sağladı.