如果两个
热力学系统
中的每一个都与第三个热力学系统处于
热平衡
(温度相同)，则它们彼此也必定处于热平衡。这一结论称做“热力学第零定律”。
热力学第零定律
（英语：Zeroth Law of Thermodynamics），又称热平衡定律，是
热力学
的四条基本
定律
之一，是一个关于互相接触的物体在
热平衡
时的描述，以及为
温度
提供理论基础。最常用的定律表述是：
“若两个热力学系统均与第三个系统处于热平衡状态，此两个系统也必互相处于热平衡。”
换句话说，第零定律是指：在一个数学
二元关系
之中，热平衡是递移的。
一个热平衡系统的宏观物理性质（
压强
、温度、
体积
等）都不会随时间而改变。一杯放在餐桌上的热咖啡，由于咖啡正在冷却，所以这杯咖啡与外界环境并非处于平衡状态。当咖啡不再降温时，它的温度就相当于室温，并且与外界环境处于平衡状态。
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热力学第零定律的重要性在于它给出了温度的定义和温度的测量方法。定律中所说的
热力学系统
是指由大量分子、
原子
组成的物体或物
体系
。它为建立温度概念提供了
实验
基础。这个定律反映出：处在同一
热平衡状态
的所有的热力学系统都具有一个共同的宏观特征，这一特征是由这些互为
热平衡
系统的状态所决定的一个数值相等的
状态函数
，这个状态函数被定义为温度。而温度相等是热平衡之必要的条件。
第零定律是在不考虑引力场作用的情况下得出的，物质（特别是气体物质）在引力场中会自发产生一定的温度梯度。如果有封闭两个容器分别装有氢气和氧气，由于它们的分子量不同，它们在引力场中的温度梯度也不相同。如果最低处它们之间可交换热量，温度达到相同，但由于两种气体温度梯度不同，则在高处温度就不相同，也即不平衡。因此第零定律不适用引力场存在的情形。这与限定
第二类永动机
不成立的第二定律类似。
第零定律经常被认为可以建立一个温度函数；更随便的说法是可以制造
温度计
。而这个问题是其中一个热力学和统计力学哲学的题目。
在热力学变量的
函数空间
之中，恒温的部分会成为一块面并会为附近的面提供自然秩序。之后，该面会简单建立一个可以提供连续状态顺序的总体温度函数。该恒温面的维度是热力学变量的总数减一（例如对于有三个热力学变量
P
、
V
、
n
的
理想气体
，其恒温面是块
二维
面）。按此定义的温度实际上未必如
摄氏温度
尺般，而是一个函数。
Pi 是第 i 个系统的压强Vi 是第 i 个系统的体积Ni 是第 i 个系统的数量（
摩尔
数或者原子数目）面
PV
/
N
=
const
定义了所有相同温度的面，一个常见方法来标签这些面是令
PV
/
N
=
RT
，
R
是一个常数而温度
T
可以由此定义。经定义后，这些系统可用作
温度计
来较准其他系统。
热力学第零定律用来作为进行体系测量的基本依据，其重要性在于它说明了温度的定义和温度的测量方法。表述如下：
1.可以通过使两个体系相接触，并观察这两个体系的性质是否发生变化而判断这两个体系是否已经达到热平衡。
2.当外界条件不发生变化时，已经达成
热平衡状态
的体系，其内部的温度是均匀分布的，并具有确定不变的温度值。
3.一切互为平衡的体系具有相同的温度，所以一个体系的温度可以通过另一个与之平衡的体系的温度来表示，也可以通过第三个体系的温度来表示。
ps：初中物理公式，热学部分：1，吸热：Q吸=Cm(t-t0)=Cmt;2,放热：Q放=Cm(t0-t)CMt;3,
热力学温度
：T=t+273k。在大学物理中Cm与温度t有关。
