ترموديناميك به‌صورت فراگيري به‌عنوان دانش انرژي نگريسته مي‌شود و مهندسي گرما مرتبط با به‌كار بردن بهترين استفاده از منابع انرژي در دسترس مي‌باشد. نام ترموديناميك برگرفته از كلمات يوناني ترم (حرارت) و ديناميك (نيرو) بوده كه توصيفي‌ترين تعريف از تلاش‌هاي نخستين جهت تبديل حرارت به توان است. امروزه اين نام به طور وسيعي طوري تفسير مي‌شود كه شامل تمام جلوه‌هاي انرژي و تبديلات انرژي نظير توليد توان، سردسازي و روابط بين خواص مواد مي‌باشد.

دانش ترموديناميك نخست بر اساس دو قانون طبيعي اصلي به‌نام‌هاي قوانين اول و دوم بنا گرديد. قانون اول ترموديناميك به‌طور ساده عبارتي از قانون بقاي انرژي است. اين قانون بر اين نكته پا مي‌فشارد كه انرژي خاصيتي ترموديناميك است و اينكه در هر واكنش، انرژي مي تواند از شكلي به شكل ديگر تبديل شود اما مقدار كل انرژي ثابت مي‌ماند. قانون دوم ترموديناميك بر اين است كه انرژي علاوه بر كميّت، داراي كيفيت نيز بوده و فرايندهاي عملي در جهت كاهش كيفيت انرژي پيش مي‌روند. انرژي گرمايي جسم دما بالا هنگامي‌كه به جسم دما پايين منتقل مي‌شود، جسم را به كاهش درجه دچار مي‌گرداند. تلاش‌هاي در جهت عددي كردن كيفيت يا پتانسيل كاري انرژي در پرتو قانون دوم ترموديناميك منجر به تعريف خواص انتروپي و اگزرژي گرديده است.

قانون اول و دوم ترموديناميك هم‌زمان در دهه 1850 ميلادي نخستين بار به‌صورت مجزا در كارهاي «ويليام رانكين»، «رودلف كلازيوس» و «ويليام تامسون» (و بعدتر «لرد كلوين») ظهور كردند. اگرچه اصول ترموديناميك از ابتداي خلقت جهان وجود داشتند، ترموديناميك به‌عنوان دانش، تا زمان اختراع موتورهاي اتمسفري بخار توسط «توماس ساوري» در 1697 و «توماس نيومكامن» در 1712 در انگلستان، به ظهور نپيوست. اين موتورها بسيار كند و كم بازده بودند، اما راه را براي توسعه دانشي نو گشودند.

هدف اين مقاله به نحوي در شكل 1 نمايش داده شده است كه حوزه‌هاي انرژي، انتروپي و اگزرژي نشان داده شده است. اين مقاله بر قسمتي از ترموديناميك كه مشترك بين حوزه‌هاي انرژي، اگزرژي و انتروپي است، متمركز خواهد بود و به خصوص بر فصل مشترك اين سه حوزه تأكيد مي‌كند. توجه داشته باشيد كه انتروژي و اگزرژي در ساير زمينه‌ها نيز مورد استفاده قرار مي‌گيرند (نظير تئوري آمار و اطلاعات) و بنابراين آنها زيرمجموعه انرژي نيستند. همچنين، بعضي اشكال انرژي (نظير كار محوري) بدون انتروپي هستند و در نتيجه انتروپي فقط زيرمجموعه بخشي از حوزه انرژي است. به‌طور مشابه، اگزرژي زيرمجموعه بخشي از انرژي بوده و بر اين اساس بعضي سامانه‌ها (نظير هوا در شرايط اتمسفر) داراي انرژي بوده ولي هيچ اگزرژي ندارد. بيشتر سامانه‌هاي ترموديناميك (مثل بخار در نيروگاه) داراي انرژي، انتروپي و اگزرژي مي‌باشند و بنابراين در فصل مشترك اين سه ظاهر مي‌شوند.