دسته بسيار مهمي از مسائل در مهندسي ترموديناميك مربوط به سامانه‌ها يا موادي است كه مي‌توانند در حالت تعادلي يا تعادل پايدار مدل شوند، اما در تعادل پايدار متقابل با محيط اطراف نيستند. براي مثال، در زمين مقادير معتنابهي سوخت وجود دارد كه در تعادل پايدار متقابل با محيط اطراف و دريا نيستند. الزامات تعادل شيميايي دوسويه وجود ندارد. هر سامانه‌اي در دماي بالاتر يا پايين‌تر از محيط، در تعادل پايدار دوسويه با محيط نيست. در اين حالت نيز الزامات تعادل گرمايي دوسويه وجود ندارد. دريافته‌ايم كه هرگونه عدم تعادل پايدار دوسويه بين يك سامانه و محيط مي‌تواند براي توليد كار به‌كار رود. قانون دوم ترموديناميك بيشينه كاري كه مي‌تواند توليد شود را مشخص مي‌كند.

اگزرژي يك سامانه به‌عنوان بيشينه كار محوري كه مي‌تواند توسط تركيب سامانه و يك محيط مرجع مشخص كه فرض مي‌شود نامحدود است در شرايط تعادلي انجام گيرد، تعريف مي‌شود و در نهايت تمام ساير سامانه‌ها را شامل مي‌شود. معمولاً محيط با بيان دما، فشار و تركيب شيميايي مشخص مي‌شود. كلمه‌ اگزرژي از كلمات يوناني اگز و ارگون به معني كار مي‌آيد؛ اگزرژي يك سامانه مي‌تواند افزايش يابد، اگر كاري بر روي آن انجام گيرد. آنچه در پي مي‌آيد، عباراتي هستند كه در ادبيات مربوطه يافت مي‌شوند و مي‌تواند معادل يا نسبتاً معادل اگزرژي باشند: انرژي در دسترس، اسرژي، انرژي قابل استفاده، كار در دسترس، در دسترسي.

اگزرژي اين خصوصيت را دارد كه اگر تمام فرايندهاي سامانه و محيط بازگشت‌پذير باشند، مي‌‌تواند بقا داشته باشد. هرجايي كه فرايند بازگشت‌ناپذير رخ دهد، اگزرژي نابود مي‌شود. هنگامي كه تحليل اگزرژي بر روي مجتمعي نظير يك نيروگاه برق، يك مجتمع فراوري شيميايي يا مجتمع سردسازي، انجام مي‌گيرد، معايب ترموديناميكي به‌عنوان تخريب اگزرژي مي‌تواند عددي شود، كه همان كار تلف شده يا پتانسيل اتلافي براي توليد كار مي‌باشد. همانند انرژی، اگزرژی هم می‌تواند از مرزهای یک سامانه عبور کند یا فرستاده شود. برای هر نوع انتقال یا گسیل انرژی، اگزرژی مربوطه انتقال یا گسیل وجود دارد. اگزرژی همراه با کار محور، برابر با کار محور است. اما انتقال اگزرژی توسط انتقال حرارت، بستگی به سطح دمایی که این فرایند در ارتباط با دمای محیط رخ می‌دهد، دارد.