Un sistema aislado está en equilibrio cuando sus propiedades macroscópicas (presión, volumen, temperatura) no cambian con el tiempo. En un sistema no aislado deben cumplirse dos condiciones: que las propiedades del sistema no cambien con el tiempo y que cuando el sistema se aísla de los alrededores no sufra variación alguna en sus propiedades termodinámicas.
Un sistema se encuentra en equilibrio termodinámico cuando se cumplan los siguientes tipos de equilibrios:
Equilibrio mecánico: Todas las partes del sistema se encuentran a la misma presión y esta coincide con la de los alrededores. Tanto las fuerzas externas como internas que actúan sobre el sistema están compensadas.
Equilibrio térmico: Todo el sistema y los alrededores están a la misma temperatura.
Equilibrio material: No existen reacciones químicas o han alcanzado el equilibrio y no se produce flujo neto de materia desde una parte del sistema a otra o entre el sistema y los alrededores.