تعادل ترمودینامیکی، در سیستم‌های ترمودینامیکی، به حالتی گفته می‌شود که در آن، سیستم در حالت تعادل مکانیکی، تعادل شیمیایی و تعادل گرمایی باشد. وقتی که مختصات ترمودینامیکی یک سیستم به هر طریقی، چه خود به خود و چه به سبب عوامل خارجی تغییر کنند، گفته می‌شود که سیستم تغییر حالت داده است.
یک نوع تعادل اساسی این است تعادل گرمایی، که در بسیاری از شرایط روزمره مانند یک فنجان قهوه داغ و قاشقی که قند با آن هم می زند وجود دارد.
چنین سیستمی به طور خودجوش تمایل دارد تا دمای یکسانی را پس از مدتی خاص بدست آورد و پس از آن تعادل حاصل شود زیرا همه قطعات در یک دمای قرار دارند.
