Le varie forme di energia nel mondo naturale hanno la tendenza a diffondersi. Un esempio comune di ciò è il calore: una pagnotta di pane fresco calda su una tavola da pranzo rilascia gradualmente il suo calore aromatico nell'ambiente circostante. Questa energia termica era localizzata e ordinata all'interno della pagnotta, poi diveniva meno localizzata e meno ordinata man mano che si disperdeva nella stanza. Gli scienziati hanno un nome per la dispersione disordinata dell'energia: entropia.
L'entropia è principalmente correlata al modo in cui l'energia si diffonde, ma la materia è indirettamente coinvolta nei cambiamenti di entropia perché la dispersione di energia può far entrare la materia 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 dispersione di energia e materia, quindi le discussioni introduttive sull'entropia si concentrano su come cambia l'entropia quando si verifica un particolare evento o reazione. Un cambiamento negativo nell'entropia indica che il disordine di un sistema isolato è diminuito. Ad esempio, la reazione per cui liquido
l'acqua si congela nel ghiaccio rappresenta una diminuzione isolata dell'entropia perché le particelle liquide sono più disordinate delle particelle solide.