Setetes tinta dalam air menyebar hingga terdistribusi secara merata. Tinta tersebut tidak pernah secara spontan terkonsentrasi kembali. Itulah entropi, ukuran ketidakteraturan atau keacakan suatu sistem. Hukum kedua termodinamika menyatakan bahwa total entropi suatu sistem terisolasi selalu meningkat seiring waktu. Energi tersebar. Keteraturan digantikan oleh ketidakteraturan. Alam semesta bergerak menuju keseimbangan.

Entropi adalah fungsi keadaan termodinamika, biasanya dilambangkan dengan S. Entropi diukur dalam joule per kelvin. Perubahan entropi, delta S, bernilai positif ketika ketidakteraturan meningkat. Peleburan es meningkatkan entropi karena air cair lebih tidak teratur daripada es padat. Pelarutan garam meningkatkan entropi karena ion-ionnya lebih tersebar. Reaksi kimia yang menghasilkan lebih banyak molekul gas daripada yang dikonsumsi biasanya meningkatkan entropi.

Entropi bukan hanya tentang ketidakteraturan. Ini tentang jumlah cara suatu sistem dapat mengatur energinya. Sistem dengan lebih banyak keadaan mikro yang dapat diakses memiliki entropi yang lebih tinggi. Persamaan Boltzmann, S = k ln W, menghubungkan entropi dengan jumlah keadaan mikro, W. Kristal yang teratur sempurna pada suhu nol mutlak hanya memiliki satu keadaan mikro, sehingga entropinya adalah nol. Itulah hukum ketiga termodinamika.

Entropi menentukan arah perubahan spontan. Suatu reaksi dikatakan spontan jika perubahan energi bebas Gibbs, delta G = delta H - T delta S, bernilai negatif. Reaksi dengan entalpi positif masih dapat bersifat spontan jika peningkatan entropi cukup besar. Entropi adalah alasan mengapa beberapa reaksi endotermik terjadi.