La thermodynamique classique régit le comportement des systèmes macroscopiques et complexes à travers trois lois fondamentales simples. En fait elle donne des prédictions sur les états d'équilibre de ces systèmes sans aucune considération de leur dynamique résolue dans le temps, qui fait plutôt l'objet de la cinétique. Historiquement, le développement de la thermodynamique classique précède celui de la théorie atomique. La thermodynamique classique peut donc se formuler sans faire appel à la la structure atomique et moléculaire. Une interprétation moléculaire des lois thermodynamiques est cependant possible et est fournie par la mécanique statistique.