Табиғаттың кез-келген құбылысында бір-бірімен өзара байланыста болатын көптеген әртүрлі денелер қатысады. Қандайда бір құбылыстарды термодинамикалық зерттеу кезінде, зерттеу объектісі ретінде денелердің бір тобы, немесе дене бірлігі, немесе тіпті оның бір бөлігі алынады. Зерттелінетін объект термодинамикалық жүйе, ал одан сырт жатқандардың барлығы – қоршаған орта деп аталады. Термодинамикалық жүйе деп бір-бірімен де, қоршаған (сыртқы) ортамен де энергия алмастыратын макроскопиялық денелердің жиынтығын атайды.
Термодинамикалық жүйенің (дененің) ең қарапайым мысалы ретінде поршеньді цилиндрдегі газды алуға болады. Қоршаған орта ретінде цилиндр мен поршеньді, оларды қоршаған ауаны, поршеньді цилиндр тұрған бөлменің қабырғасын және т.б. жатқызуға болады.
Егер термодинамикалық жүйе қоршаған ортамен ешқандай әрекетке түспейтін болса, онда оны оқшауланған немесе тұйықталған жүйе деп атайды. Адиабатты деп аталатын сыртқабықпен қоршалған, қоршаған ортамен жылуалмасуды болдырмайтын жүйе жылуоқшауланған немесе адиабатты жүйе деп аталады.
Өзінің барлық бөліктерінде бірдей құрам мен физикалық қасиеттерде болатын жүйе физикалық біртекті жүйе деп, ал ішінде бөліну беттігі жоқ (құрамы бойынша да, физикалық құрылымы бойынша да) біртекті термодинамикалық жүйені гомогенді деп атайды (мысалы: мұз, су, газдар).
Әр түрлі физикалық қасиеттері бар, бірнеше макроскопиялық бөлшектерден тұратын, бір-бірінен көрінетін бөліну беттерімен ажыратылған жүйені (мысалы: мұз бен су, су мен бу және т.б.) гетерогенді деп атайды.
Басқа бөліктерінен бөлінудің көрінетін беттіктерімен дараланған жүйенің гомогенді бөлігін фаза деп аталады. Фазаларының санына қарай гетерогендік жүйелер екіфазалы және үшфазалы (газ тәріздес, сұйық және қатты күй) бола алады. Термодинамикалық жүйенің компоненті деп кез-келген химиялық біртекті жүйені атауға болады.
