Egy csepp tinta a vízben szétterül, amíg egyenletesen el nem oszlik. Soha nem koncentrálódik újra spontán módon. Ez az entrópia, egy rendszer rendezetlenségének vagy véletlenszerűségének mértéke. A termodinamika második főtétele kimondja, hogy egy izolált rendszer teljes entrópiája az idő múlásával mindig növekszik. Az energia szétszóródik. A rend rendezetlenségnek ad helyet. Az univerzum az egyensúly felé halad.

Az entrópia egy termodinamikai állapotfüggvény, amelyet általában S-sel jelölnek. Joule per kelvinben mérik. Az entrópia változása, delta S, pozitív, ha a rendezetlenség növekszik. A jég olvadása növeli az entrópiát, mert a folyékony víz rendezetlenebb, mint a szilárd jég. Egy só oldása növeli az entrópiát, mert az ionok jobban diszpergálódnak. Az a kémiai reakció, amely több gázmolekulát termel, mint amennyit felhasznál, általában növeli az entrópiát.

Az entrópia nem csak a rendezetlenségről szól. Arról is, hogy egy rendszer hányféleképpen tudja elrendezni az energiáját. Egy olyan rendszernek, amely több hozzáférhető mikroállapottal rendelkezik, nagyobb az entrópiája. A Boltzmann-egyenlet, S = k ln W, az entrópiát a mikroállapotok számához, W-hez viszonyítja. Egy abszolút nulla fokon tökéletesen rendezett kristálynak csak egy mikroállapota van, tehát az entrópiája nulla. Ez a termodinamika harmadik főtétele.

Az entrópia határozza meg a spontán változás irányát. Egy reakció spontán, ha a Gibbs-féle szabadenergia-változás, delta G = delta H - T delta S, negatív. Egy pozitív entalpiájú reakció is lehet spontán, ha az entrópia növekedése elég nagy. Az entrópia az oka egyes endoterm reakciók bekövetkezésének.