Termodinaminė pusiausvyra apibūdina sistemą, kurios savybės nepasikeis be tam tikrų išorinių trukdžių. Kitaip tariant, termodinaminėje pusiausvyroje esanti sistema nepasikeis, nebent kažkas iš jos bus pridėta arba atimta. To pavyzdys yra drungnas gėrimas. Gėrimas galėjo būti šaltas, tačiau oro šiluma pateks į šaltą gėrimą ir padarys jį šiltesnį, kol jo temperatūra bus tokia pati kaip oro – taip pasieks termodinaminę pusiausvyrą. Be to, kadangi šiluma iš oro patenka į gėrimą, oras aplink puodelį taip pat taps vėsesnis.
Procesas, kurį sistema naudoja termodinaminei pusiausvyrai pasiekti, aprašytas dviem fizikos dėsniais: Pirmuoju termodinamikos dėsniu ir Antruoju termodinamikos dėsniu. Pirmasis dėsnis teigia, kad energijos negalima sukurti ar sunaikinti, ją galima tik perduoti. Antrasis dėsnis sako, kad izoliuotoje sistemoje entropija didės tol, kol bus pasiekta pusiausvyra. Tai yra termodinaminės pusiausvyros esmė. Kad objektas pasiektų termodinaminę pusiausvyrą, turi būti įvykdytos trys sąlygos: cheminė pusiausvyra, mechaninė pusiausvyra ir šiluminė pusiausvyra.
Mechaninė pusiausvyra apibūdina tai, kas atsitinka, kai sistemoje arba sistemoje ir jos aplinkoje nėra nesubalansuotų jėgų. Tai reiškia, kad jėgos turi būti lygios sistemoje ir sistemoje bei jos aplinkoje. Viena iš tokių jėgų yra spaudimas. Jei slėgis sistemoje ir sistemoje bei jos aplinkoje yra vienodas, pasiekiama mechaninė pusiausvyra. Jei nėra mechaninės pusiausvyros, sistema stengsis pasiekti pusiausvyrą.
Kad sistema būtų cheminėje pusiausvyroje, neturėtų vykti jokios grynosios cheminės reakcijos. Kai kuriose sistemose tai gali reikšti, kad cheminės reakcijos sustojo. Tačiau kitose sistemose tai gali reikšti, kad sistema pasiekė dinaminę pusiausvyrą. Dinaminė pusiausvyra apibūdina būseną, kai tiesioginės ir atsarginės reakcijos vyksta taip, kad grynasis reagentų kiekis nesikeičia. Esant cheminei pusiausvyrai, taip pat būtina, kad medžiaga nejudėtų iš vienos srities į kitą, pavyzdžiui, kas nutinka difuzijos metu.
Kai objekte yra šiluminė pusiausvyra, temperatūra turi būti vienoda. Drungno gėrimo pavyzdys yra sistemos, pasiekiančios šiluminę pusiausvyrą, pavyzdys. Kai objektas šiluminiu būdu liečiasi su kitu objektu, pavyzdžiui, oru, šiluma pereis nuo didesnės koncentracijos į mažesnę, ty nuo karštos iki šaltos. Beje, tai reiškia, kad ledas ne šaldo gėrimo, o gėrimas šildo ledą. Šiluma ir toliau judės nuo didelės koncentracijos iki mažos tol, kol abu objektai bus tos pačios temperatūros ir bus pasiekta šiluminė pusiausvyra.