세 가지 기본 법칙을 토대로 열 현상에 관한 기본 원리 및 그 응용을 연구하는 고전 물리학의 한 부문.

열역학의 제1법칙은 에너지 보존의 원리, 제2법칙, 제3법칙은 절대 영도에는 도달할 수 없다는 것을 보여 주는 법칙이다.

열역학은 19세기 중반에서 후반에 이르러 완성되었다. 최근에는 어느 한정된 조건 밑에서 열적인 변화를 체계화한 비가역 과정의 열역학이 있다.