Eine Zustandsänderung, genauer eine einparametrige Schar von Zuständen wird als Prozeß bezeichnet. Dabei kann ein thermodynamisches System auf verschiedene Weise mit der Umgebung in Wechselwirkung stehen. Grundsätzlich wird unterschieden, inwiefern das System Arbeit, Wärme und Masse austauschen kann.
Ein wärmeisoliertes, arbeitsisoliertes und masseisoliertes System heißt abgeschlossen oder adiabatisch isoliert. Es hat keinerlei Wechselwirkung mit der Umgebung. Ein offenes System kann mit seiner Umgebung Stoff und Energie (Wärme) austauschen. Ein geschlossenes System ist zwar für Wärme, nicht aber für Materie durchlässig.
Ein Prozeß heißt reversibel, wenn er in umgekehrter Richtung ablaufen kann oder wenn sich die von ihm verursachte Änderung rückgängig machen läßt, ohne daß in der Umgebung des thermodynamischen Systems eine Veränderung zurückbleibt. In allen übrigen Fällen heißt der Prozeß irreversibel. Ein reversibler Prozeß muß unendlich langsam vor sich gehen, d.h. eine Kette von Gleichgewichtszuständen durchlaufen (notwendig aber nicht hinreichend). Aussagen der klassischen Thermodynamik beziehen sich nur auf Vorgänge, die reversibel verlaufen. Beispiele für irreversible Prozesse sind die Wärmeleitung, die innere Reibung, die Diffusion und chemische Reaktionen.