dS = dQrev/T,

v němž dQrev je množství tepla vyměněné systémem a okolím při nekonečně malých změnách.
Entropie je mírou neuspořádanosti soustavy. Čím má soustava pravidelnější uspořádání, tím nižší má entropii. Například krystalické látky při absolutní nule mají dokonalé uspořádání a S = 0. Kapaliny a plyny mají entropii vyšší.
Samovolné děje vedou ke zvýšení neuspořádanosti soustavy a tím také ke zvýšení entropie S. Děj tedy bude probíhat samovolně, jestliže dojde ke zvýšení entropie, tedy změna entropie dS > 0.
Změny entropie můžeme využít také k posouzení toho, zda je daný izotermický proces vůbec možný. Aby určitý děj v geochemickém systému vůbec probíhal, musí platit

dS > dQ/T