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经典热力学经典热力学方法是建立在系统处于平衡态或可逆过程的基础上，由相应的热力学函数，如热力学能U、焓H、熵S、亥姆霍兹自由能A和吉布斯自由能G等，描述化学变化的热力学基本规律，主要的热力学基本原理包含热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律，针对热力学基本原理的建立和热力学基本定律进行简要阐述。
迈尔首次发表论文阐述了能量守恒定律的内容，焦耳通过大量的实验证明热功当量，如：重物下落，带动叶片，搅动水，使水升温；机械功压缩汽缸，把汽缸放入水中，测水温升高；机械功转动电机发电，电流通过电热丝使水温升高。
擦水中的铁片，使水温升高等等各种实验结果，他验证了各种实验结果的一致性，给予能量守恒和转化定律的坚实基础，焦耳提出的能量守恒定律得到物理学界公认，热力学第一定律已经完全建立了。
蒸汽机在工业上广泛使用过程中，工业界对热机效率研究十分重视，1824年，卡诺发表了《关于热动力以及热动力机的考察》著作，系统地探讨了热机工作的本质，他的卡诺定理在理论上阐明了提高热机效率的根本途径。
指出了热－功转换的条件及热效率的最高理论限度，为热力学第二定律的建立奠定了基础，1834年克拉珀珑发表了《关于热动力备忘录》，总结了卡诺的主要工作，并对卡诺循环进行了描述，1850年克劳修斯把卡诺循环推广到任意循环过程，在1850年和1851年克劳修斯和开尔文分别发表了对热力学第二定律的表述，热力学第二定律已经基本建立了。
热力学第一定律是能量守恒与转化定律，其数学表示式为：
式（1）中的ΔU、Q和W分别表示为热力学能增量、体系从环境吸收的热量和环境对体系做的功，热力学第一定律的微分式为：dU＝δQ＋δW。
热力学第二定律是化学变化的方向和限度，开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全转变为功而不产生其他影响，克劳修斯表述：热量不可能从低温物体传送到高温物体而不产生其他变化，热力学第二定律的本质是功与热的转化具有不可逆性，热力学第二定律的数学表达式为：
