熱力學第二定律的數學表示式：ds≥δQ/T，又稱克勞修斯不等式。由克勞修斯不等式知，將體系熵變數的大小與過程熱溫熵值進行比較就可以判斷過場可逆與否。

對於絕熱可逆過程，ds=δQ/T=0；即絕熱可逆過程為恆熵過程。對於絕熱不可逆過程，ds>δQ/T=0；即絕熱不可逆過程是熵增過程。總之，在隔離體系中，熵是不會減少只會增加，即熵增原理。

提出熵函式的克勞修斯，就將熵增原理應用於無邊無際，無所不包的天體宇宙之中。他認為宇宙間一切運動形式必然轉變成熱，熵將不斷增加，整個宇宙的熵值必趨向於最大值，最後宇宙內將不存在溫差，一切過程都將停止，從而得出“宇宙熱死論”，即熱寂說。

熵增原理是在有限空間和時間範圍內總結出的客觀規律。“熱寂論”學說將漫無邊際，變化無窮的宇宙，看作熱力學上的隔離體系；將有限的空間及時間內總結的規律無限外推至宇宙。“熱寂論”最後將導致世介面臨末日，完全否定物質運動的永恆性。

熱力學第三定律通常表述為 絕對零度時，所有純物質的完美晶體的熵值為零。 或者 絕對零度（T=0K即-273.15℃）不可達到。

R.H.否勒和E.A.古根海姆還提出熱力學第三定律的另一種表述形式：任何系統都不能透過有限的步驟使自身溫度降低到0K，稱為0K不能達到原理。