Kapka inkoustu se ve vodě rozprostírá, dokud se rovnoměrně nerozloží. Nikdy se spontánně znovu nekoncentruje. To je entropie, míra neuspořádanosti nebo náhodnosti systému. Druhý termodynamický zákon říká, že celková entropie izolovaného systému se v průběhu času vždy zvyšuje. Energie se rozptyluje. Řád ustupuje neuspořádanosti. Vesmír se směřuje k rovnováze.

Entropie je termodynamická stavová funkce, obvykle označovaná S. Měří se v joulech na kelvin. Změna entropie, delta S, je kladná, když se zvyšuje neuspořádanost. Tající led zvyšuje entropii, protože kapalná voda je více neuspořádaná než pevný led. Rozpouštění soli zvyšuje entropii, protože ionty jsou více rozptýlené. Chemická reakce, která produkuje více molekul plynu, než spotřebuje, obvykle entropii zvyšuje.

Entropie se netýká jen neuspořádanosti. Jde o počet způsobů, jakými systém dokáže uspořádat svou energii. Systém s více dostupnými mikrostavy má vyšší entropii. Boltzmannova rovnice S = k ln W vztahuje entropii k počtu mikrostavů W. Dokonale uspořádaný krystal v absolutní nule má pouze jeden mikrostav, takže jeho entropie je nulová. To je třetí termodynamický zákon.

Entropie určuje směr spontánní změny. Reakce je spontánní, pokud je změna Gibbsovy volné energie, ΔG = ΔH - T ΔS, záporná. Reakce s kladnou entalpií může být stále spontánní, pokud je nárůst entropie dostatečně velký. Entropie je důvodem, proč dochází k některým endotermickým reakcím.