Die verschiedenen Energieformen in der Natur neigen dazu, sich auszubreiten. Ein gängiges Beispiel dafür ist Wärme: Ein warmer Laib frisches Brot auf dem Esstisch gibt seine aromatische Wärme nach und nach an die Umgebung ab. Diese Wärmeenergie war im Brotlaib lokalisiert und geordnet, dann wurde sie weniger lokalisiert und weniger geordnet, als sie sich im Raum verteilte. Wissenschaftler haben einen Namen für die ungeordnete Energieverteilung: Entropie.
Die Entropie hängt hauptsächlich mit der Art und Weise zusammen, wie sich Energie ausbreitet, aber Materie ist indirekt an Entropieänderungen beteiligt, da die Energieverteilung dazu führen kann, dass Materie in einen ungeordneteren Zustand übergeht. Zum Beispiel werden sich komprimierte Gasmoleküle aufgrund einer zufälligen molekularen Bewegung, die durch thermische Energie induziert wird, in größere Unordnung ausbreiten. Es ist schwierig, den Grad der Energie- und Materieverteilung zu quantifizieren, daher konzentrieren sich einführende Diskussionen zur Entropie darauf, wie sich die Entropie ändert, wenn ein bestimmtes Ereignis oder eine bestimmte Reaktion stattfindet. Eine negative Entropieänderung zeigt an, dass die Unordnung eines isolierten Systems abgenommen hat. Zum Beispiel die Reaktion, bei der Flüssigkeit
Wasser gefriert in Eis stellt eine isolierte Abnahme der Entropie dar, da flüssige Partikel ungeordneter sind als feste Partikel.