Entropie is een maat voor de wanorde in een systeem. Het is een belangrijk begrip in de thermodynamica. Met het aantal mogelijke toestanden van een systeem is meestal zo gesteld dat er veel meer wanordelijke toestanden dan ordelijke toestanden mogelijk zijn. De wanorde in een gesloten systeem neigt altijd tot toename, mits er geen energetische toename is. Een formele manier om dit uit te drukken is de tweede wet van de thermodynamica.
Om het begrip aanschouwelijk te maken kan men zich een doos met een scheidingvlak voorstellen. In de linkerhelft liggen alleen rode knikkers en in de rechterhelft witte. Wanneer je de doos schudt bewegen de knikkers, maar de rode mengen niet met de witte. Er is maar één toestand en dus is de entropie volgens Boltzmann's formule (S=k.Ln(W)) nul omdat W=1. Oftewel deze toestand heeft de laagste entropie, entropie kan immers niet negatief zijn. Wanneer er geen scheidingsplaat aanwezig is dan zal bij het schudden van de doos de knikkers telkens weer een andere rangschikking maken. Dat de kans nagenoeg nihil is dat de knikkers spontaan weer in de beginsituatie zouden kunnen komen is niet van belang voor het begrip entropie. Van belang is dat door het schudden en het weghalen van het scheidingsvlak de rode (en ook de witte) meer ruimte hebben gekregen. Daardoor zijn er meer mogelijkheden om de witte en rode in de doos in een bepaalde ordening aan te treffen; eerst vulde ze elk een deel van het totale volume en nu na goed schudden het totale volume. Als er evenveel witte als rode initieel in de doos waren dan is de entropie na het schudden in benadering voor grote hoeveelheden knikkers S=N.k.Ln(2), met N het aantal rode of witte knikkers. Deze waarde is groter dan de beginsituatie en dus zal het systeem van knikkers deze toestand spontaan gaan aannemen. Het schudden in dit voorbeeld is een metafoor voor de absolute temperatuur. Indien er niet meer wordt geschud, dan is de absolute temperatuur gelijk aan nul. Bij hevig schudden is de temperatuur zeer hoog. Uiteraard is dit voorbeeld een vereenvoudiging van de reële wereld, want naast de entropie speelt de vrije energie een even belangrijke rol. Een toestand (ordening) met veel vrije energie zal minder vaak voorkomen dan een met minder vrije energie. Om hiervoor rekenschap te geven worden de ordeningen gewogen met een Boltzmann weegfactor. Komen we terug op het voorbeeld van de knikkers dan kunnen we nog het volgende opmerken. Knikkers trekken elkaar niet aan, alle ordeningen hebben een gelijk energie, en dus heeft een bepaalde ordening van rood en wit een gelijke kans om voor te komen. De weegfactor is dan in alle gevallen gelijk aan een. Verder, als het schudden ophoudt, dan is als het ware de absolute temperatuur gelijk aan nul. En dan is volgens de derde wet van de thermodynamica de absolute entropie gelijk aan nul wanneer de rode apart van de witte liggen en beide kleuren netjes gerangschikt zijn.
Het is over het algemeen in de reeële wereld vrij moeilijk om de absolute entropie van een systeem te bepalen. Daartoe zou het systeem eerst naar het absolute nulpunt moeten worden afgekoeld, zodat de moleculeen niet meer bewegen, en bovendien moeten de moleculen in de meest stabiele toestand zijn. In dat specifieke geval is de absolute entropie gelijk aan nul (derde hoofdwet van de thermodynamica). De verandering van deze stabiele toestand bij 0K naar het uitgangspunt geeft de absolute entropie. Gelukkig is voor de praktische toepassing van de entropie meestal voldoende om met entropie-verschillen te rekenen. En dat is experimenteel vrij goed mogelijk. Entropieveranderingen als gevolg van temperatuurverandering berekent men uit de warmtecapaciteit; integraal van het quotient van warmtecapaciteit en temperatuur over het temperatuurveraneringsgebied.
Zie ook Boltzmann, Clausius, Gibbs