La thermodynamique s'occupe des formes (utilisables ou non) et des transferts d'énergie entre systèmes. On y définit des grandeurs comme la pression, la température, la capacité thermique, etc. dénuées de sens à l'échelle des atomes et molécules. La thermodynamique émerge en effet du comportement collectif de multitudes d'entités.
C'est la mission de la physique statistique que de construire le pont entre le comportement microscopique des entités et les grandeurs et lois macroscopiques de la thermodynamique.