Birbirleriyle fiziksel temasta bulunan iki nesne, aynı sıcaklığa ulaştığında termal dengededir ve artık bir ısı enerjisi değişimi gerçekleşmez. “İki sistem bir üçüncü sistemle aynı anda termal dengede ise, birbirleriyle termal dengede olduklarını” belirten Termodinamik Yasası.
Daha sıcak bir nesne daha soğuk bir nesneyle temas halinde olduğunda, daha sıcak nesne ısı enerjisini daha soğuk nesneye aktarır. Bu işlem, daha sıcak nesnenin soğumasına ve daha soğuk nesnenin ısınmasına neden olur.
Bu enerji değişimi, iki nesne aynı sıcaklığa sahip olana veya bir denge durumunda olana kadar devam eder.
Bunu göstermek için, örneğin bir odada (çevre) bırakılmış bir bardak sıcak su (sistem A) ve bir bardak soğuk su (sistem B) alın. Sıcak su bardağı (sistem A) ve oda (çevre) arasında gerçekleşen işlem, ısı enerjisi kaybolduğu için ekzotermiktir. Tersine, soğuk su bardağı (sistem B) ve oda (çevre) arasında gerçekleşen işlem endotermiktir çünkü ısı enerjisi soğuk su bardağı tarafından emilmektedir. Sonunda, üçü de odanın sıcaklığına aynı sıcaklığa ulaşır.
Farklı sıcaklıktaki iki nesnenin birbiriyle temas ettiğinde, daha sıcak nesnelerden gelen enerjinin daima serin nesnelere taşındığını not etmek önemlidir. Bu bakımdan, enerji transferinin yönü enerji miktarına, sadece ilgili sıcaklıklara bağlı değildir.