- Proces jest odwracalny, jeśli gaz przechodzi przez te same stany pośrednie zarówno w jednym, jak i w drugim kierunku przebiegu procesu. Po powrocie gazu do stanu wyjściowego również otoczenie, z którym oddziaływał gaz, powraca do stanu początkowego.
- Proces nieodwracalny to proces, który tylko w jednym kierunku może zajść samoistnie (czyli bez ingerencji z zewnątrz). W kierunku przeciwnym zachodzi tylko w towarzystwie innego procesu dodatkowego. W przyrodzie wszystkie procesy, które zachodzą samoistnie, są nieodwracalne.
Przykłady procesów nieodwracalnych:
- Gaz zamknięty przegrodą w jednej części zbiornika po usunięciu tej przegrody samoistnie zajmie całą objętość zbiornika – proces odwrotny, czyli samoistne przejście gazu z powrotem do jednej części zbiornika nigdy nie nastąpi. Mówiąc dokładniej, takie przejście jest możliwe, ale jest niezwykle mało prawdopodobne.
- przenoszenie ciepła od ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej temperaturze zachodzi samoistnie – samoistne przejście tej energii z powrotem jest tak mało prawdopodobne, że uważamy je za niemożliwe.
W procesach samoistnych materia przechodzi od stanów mniej prawdopodobnych, do stanów bardziej prawdopodobnych, a nigdy odwrotnie. Stany bardziej prawdopodobne to stany mniej uporządkowane.