Gas
Ketika transfer energi berhenti dari suatu sistem, kondisi ini disebut kesetimbangan termodinamika. Biasanya kondisi ini menyiratkan sistem dan lingkungan berada pada suhu yang sama sehingga panas tidak lagi berpindah di antara keduanya. Ini juga menyiratkan bahwa kekuatan eksternal seimbang (volume tidak berubah), dan semua reaksi kimia dalam sistem sudah lengkap. Garis waktunya bervariasi untuk kejadian ini tergantung pada sistem yang dimaksud. Sebuah wadah es yang dibiarkan meleleh pada suhu kamar memerlukan waktu berjam-jam, sementara pada semikonduktor, perpindahan panas yang terjadi pada transisi perangkat dari keadaan on ke off dapat terjadi dalam beberapa nanodetik.
Energi
Energi dalam adalah jumlah dari semua elemen energi mikroskopik yang ada pada sistem. Energi dalam merupakan energi yang dibutuhkan untuk menciptakan sistem. Energi dalam berhubungan dengan energi potensial, seperti struktur molekul, struktur kristal, gerak partikel, dan aspek geometri lain. Termodinamika berfokus pada perubahan energi dalam, namun bukan nilai absolutnya.