Termodinamika mendefinisikan sistem sebagai bagian dari alam semesta yang diteliti yaitu bagian di mana pengamatan dilakukan. Alam semesta dan sekitarnya berinteraksi satu sama lain dan tergantung pada jenis sistemnya, pertukaran materi dan energi terjadi. Klasifikasi sistem sepenuhnya tergantung pada pergerakan energi dan materi yang masuk atau keluar dari sistem. Ada tiga jenis sistem termodinamika:
1. Sistem terbuka
Sistem-sistem tempat pertukaran energi, serta materi terjadi, diperlakukan sebagai sistem terbuka. Misalnya, air direbus di atas kompor tanpa ditutup, wadah berperilaku sebagai sistem terbuka karena menerima energi panas dari sumber eksternal dan bahan yang dilepaskan adalah uap air.
2. Sistem tertutup
Sistem tertutup mengacu pada sistem di mana hanya energi yang dapat ditukar dengan sekitarnya dan bukan masalah. Dapat juga dikatakan bahwa sistem tertutup memiliki jumlah materi yang konstan dan hanya energi sistem yang dapat diubah. Misalnya, ketika kita menyimpan botol pelindung air di lemari es, hilangnya energi ke sekitarnya akan menyebabkan suhu air di dalamnya turun meskipun jumlah air dalam botol tetap sama.
3. Sistem terisolasi
Dalam kasus sistem terisolasi, baik energi maupun materi tidak dapat dipertukarkan antara sistem dan sekitarnya. Contoh dari sistem yang terisolasi adalah termos.