Le varie forme di energia nel mondo naturale tendono a espandersi. Un esempio comune di questo è il calore: una pagnotta calda di pane fresco su una tavola da pranzo rilascia gradualmente il suo calore aromatico nei dintorni. Questa energia termica era localizzata e ordinata all'interno della pagnotta, poi divenne meno localizzata e meno ordinata mentre si disperdeva nella stanza. Gli scienziati hanno un nome per la dispersione disordinata dell'energia: entropia.

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L'entropia è principalmente correlata al modo in cui l'energia si diffonde, ma la materia è indirettamente coinvolta nei cambiamenti di entropia perché disperdono energia può far sì che la materia entri in uno stato più disordinato. Ad esempio, le molecole di gas compresso si diffonderanno naturalmente in un disordine maggiore a causa del movimento molecolare casuale indotto dall'energia termica. È difficile quantificare i gradi di energia e la dispersione della materia, quindi le discussioni introduttive sull'entropia si concentrano su come l'entropia cambia quando si verifica un evento o una reazione particolare. Un cambiamento negativo nell'entropia indica che il disturbo di un sistema isolato è diminuito. Ad esempio, la reazione con cui l'acqua liquida si congela in ghiaccio rappresenta una diminuzione isolata nell'entropia perché le particelle liquide sono più disordinate delle particelle solide.