Termodinamik sözcüğü Latince therme (ısı) ve dynamis (güç) sözcüklerinden türemiştir. Termodinamik; enerji bilimi, enerjinin değişik şekilleri arasındaki bağıntıları ve reaksiyonların denge koşullarını inceleyen bilim dalı olarak tanımlanabilir. Enerjinin çok fazla çeşidi olması nedeniyle tam olarak bir tanımını yapmak zordur. Enerji; iş yapabilme yeteneği veya bir sistemi değişikliğe zorlayan etken olarak tanımlanabilir. Termodinamik; bir sistemin toplam enerjisinin mutlak değerini vermez, sadece toplam enerjideki değişimle ilgilenir ki mühendislik açısından önemli olan da budur.

Termodinamikte enerjinin değişik şekilleri termodinamik kanunları olarak isimlendirilen matematiksel bağıntılarla incelenir. Tüm mühendislik uygulamaları maddeyle enerji arasında bir etkileşim içerdiğinden, termodinamiği ilgilendirmeyen bir çalışma alanı düşünmek zordur. Bu nedenle, termodinamik ilkelerinin iyi bir şekilde öğretilmesi ve benimsetilmesi mühendislik eğitiminin önemli bir parçasıdır. Enerjiyi yoğun kullanan metalurji ve malzeme mühendisleri için de termodinamik ilkelerinin iyi öğrenilmesi ve benimsenmesi özellikle önemlidir.