Il principio di conservazione dell'energia e quello dell'entropia non si limitano a enunciare “leggi di natura”; piuttosto, rappresentano le nostre concezioni fondamentali di come evolvano i processi naturali, e la forma matematica in cui tali principi sono espressi ne rivela la profondità.
Il calore fornito a un sistema termodinamico è uguale alla somma del lavoro compiuto dal sistema sull'ambiente e della variazione della sua energia interna. Questo principio ci dice una cosa di fatto semplice, e cioè che quando aggiungiamo calore a un sistema, parte di quell'energia resta nel sistema e parte lo lascia.
L'enunciato del Secondo Principio della Termodinamica noto come enunciato di Clausius afferma dunque: E' impossibile costruire una macchina operante secondo un processo ciclico il cui unico risultato sia il trasferimento di energia termica da un corpo a temperatura inferiore ad un corpo a temperatura superiore.
L'equazione equivale al seguente enunciato del primo principio della termodinamica: «In un processo ciclico le quantità di calore e di lavoro scambiate tra sistema ed ambiente, prese ognuna con il segno convenuto, sono uguali».
Chiamato anche principio di Nernst, enuncia quanto segue. In una trasformazione reversibile la variazione di entropia tende a zero al tendere a zero della temperatura assoluta. In altre parole l'entropia tende a zero quanto più ci si avvicina allo zero assoluto.