Il termine equilibrio, che deriva dalla parola latina aequilibrium, ha diversi significati. Può essere lo stato che registra un corpo quando le forze che lo influenzano si compensano a vicenda; a un peso che, essendo identico a un altro, lo contrasta; alla situazione dell'oggetto che non cade nonostante la sua instabilità; o armonia in diversi elementi.
Se abbiamo i sistemi A e B e li posizioniamo ciascuno in un posto diverso ma in equilibrio termico con un terzo, che possiamo chiamare C, i primi due sono anche in equilibrio termico .Basta leggere attentamente questa affermazione per capire le sue basi logiche: dire che A e C sono in equilibrio termico è come dire che le loro temperature sono uguali, quindi se la temperatura di A è uguale a quella di C, e quello di B è uguale a quello di C, quindi quello di A è uguale a quello di B. È interessante menzionare che RH Fowler enunciò questa legge quando esistevano il primo e il secondo, ma poiché divenne una fonte fondamentale per questi due era che gli era stato assegnato il nome di legge zero .
La termodinamica è la parte della fisica che è responsabile della descrizione degli stati di equilibrio dei sistemi e lo fa a livello macroscopico, cioè senza focalizzarsi sui fenomeni che avvengono a livello microscopico all'interno delle ipotesi presentate. Nonostante ciò, discipline come la fisica statistica eseguono uno studio microscopico dei fenomeni appartenenti alla termodinamica e l'equilibrio termico è uno di questi.
Se guardiamo a questo fenomeno da una prospettiva microscopica, possiamo capire la temperatura in relazione all'energia cinetica media delle particelle che compongono il sistema, tra cui le sue molecole e i suoi atomi.