ในแง่กว้างๆ เทอร์โมไดนามิกส์เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนพลังงานจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง และจากรูปแบบหนึ่งไปยังอีกรูปแบบหนึ่ง แนวคิดหลักคือความร้อนเป็นพลังงานรูปแบบหนึ่งที่สอดคล้องกับงานเชิงกลในปริมาณที่แน่นอนความร้อนไม่ได้รับการยอมรับอย่างเป็นทางการว่าเป็นพลังงานรูปแบบหนึ่งจนกระทั่งประมาณปี ค.ศ. 1798 เมื่อเคานต์ รัมฟอร์ด ( เซอร์เบนจามิน ทอมป์สัน ) วิศวกรทางการทหารของอังกฤษ สังเกตว่าปริมาณความร้อนที่ไร้ขีดจำกัดสามารถเกิดขึ้นได้ในการคว้านกระบอกปืนใหญ่ อุณหพลศาสตร์  และปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้น เป็นสัดส่วนกับงานที่ทำในการกลึงเครื่องมือคว้านหัวทื่อ การสังเกตของ Rumford เกี่ยวกับสัดส่วนระหว่างความร้อนที่เกิดขึ้นกับงานที่ทำนั้นอยู่ที่รากฐานของอุณหพลศาสตร์ ผู้บุกเบิกอีกคนหนึ่งคือวิศวกรทหารชาวฝรั่งเศสซา ดี การ์โน ต์ ผู้แนะนำแนวคิดของวงจรเครื่องยนต์ความร้อนและหลักการย้อนกลับได้ในปี 1824 งานของการ์โนต์เกี่ยวข้องกับข้อจำกัดเกี่ยวกับปริมาณงานสูงสุดที่สามารถได้รับจากเครื่องจักรไอน้ำที่ ทำงานด้วยการ ถ่ายเทความร้อนที่อุณหภูมิสูงแรงผลักดัน ต่อมาในศตวรรษนั้น แนวคิดเหล่านี้ได้รับการพัฒนาโดยRudolf Clausiusนักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน เข้าสู่กฎข้อที่หนึ่งและสองของอุณหพลศาสตร์ตามลำดับ