首先是几个重要概念

热物理(thermal physics)：统计原理与力学原理的结合的产物。

主要有两部分：

（i）热动力学(thermodynamics)

（ii）统计力学(statistical mechanics)

它包含了几个在普通力学理论中未出现过的概念：

（i）熵(entropy)

（ii）温度(temperature)

（iii）自由能(free energy)

概念出发点：系统微粒的稳定量子态。统计力学说白了就是数数。当我们数清了系统中所有可得到的量子态时，我们就知道了系统的熵。熵与系统能量的依赖关系定义了温度。从熵、温度以及自由能我们就能够知道系统的压强、化学势以及其他一些热动力特征。

解薛定谔方程的时候我们知道，对于稳定态，波函数是不依赖时间的。所以，能量和微粒个数也不会依赖于时间。热物理大部分问题的分析都建立在稳定态之上。系统通常由单个或多个微粒组成。当然，大多数时候都是多个微粒，毕竟理论发展的目的就是将系统推广为更具一般性的系统。

量子力学告诉我们，每一个量子态都对应一个确定的能量，而具有相同能量的态则属于同一个能级。我们把这些“几乎”具有相同能量的量子态的个数称为重性(multiplicity)或者简并度(degeneracy)。但在热物理中，一个系统的量子态个数才是研究的重点，而不是能级数。有时候即使两个态具有相同能量，我们依然只考虑它们是两个态，而非同一能级。

系统的能量通常为系统内所有微粒的总动能以及它们相互作用的势能。一个系统的量子态则是系统内所有微粒具有的态。单微粒系统的量子态被称为轨域(orbitals)，或者波函数(wave function)（微粒可以从一个轨道跃迁至其他可能轨道）。