Prozesse werden als reversibel oder irreversibel klassifiziert, je nachdem, ob sie die Gesamtentropie des Systems erhöhen oder konstant halten. Prozesse, die eine Erhöhung der Nettoentropie des Systems verursachen, sind irreversibel, während solche, die die Entropie konstant halten sind reversibel.
Entropie ist ein Hinweis auf die Zufälligkeit des Systems. Da alle Systeme zu dem am stärksten zufälligen und homogen verteilten Zustand neigen, können Systeme, die Randomisierungsprozesse durchlaufen, nicht ohne externe Eingriffe rückgängig gemacht werden. Wenn ein Prozess die Umkehrung eines externen Eingriffs erfordert, ist er irreversibel. Das Entladen einer wiederaufladbaren Batterie ist ein irreversibler Vorgang, selbst wenn die Batterie wiederaufladbar ist, denn wenn die Batterie einmal entladen ist, würde sie sich ohne externe Eingriffe, wie z
Reversible Prozesse umfassen Reaktionen, die im Gleichgewicht mit gleichen Geschwindigkeiten in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung ablaufen, wie z. B. Ionenauflösungs- und Reformierungsreaktionen oder die hypothetische eingeschränkte Kompression und Expansion eines Gases. Allein gelassen, können reversible Prozesse in der Vorwärts- und Rückwärtsreaktionsrichtung unbegrenzt fortschreiten. Mechanische, reversible Prozesse sind zwar theoretisch möglich, aber wegen der irreversiblen Wärmeabfuhr durch Reibung nicht realisierbar.
