Las leyes de la termodinámica expresan el comportamiento de la energía en los sistemas naturales como se expresa en nuestro universo. Hay tres leyes de la termodinámica más una ley cero. La primera ley de la termodinámica se llama ley de conservación de la energía. Dice que la energía en el universo permanece constante. La segunda ley de la termodinámica dice que el calor no puede transferirse de un cuerpo más frío a uno más caliente como único resultado y que la entropía del universo no disminuye. La tercera ley de la termodinámica, en pocas palabras, dice que es imposible alcanzar el cero absoluto. Y la ley cero dice que dos cuerpos en equilibrio térmico con un tercer cuerpo están en equilibrio térmico entre sí.
La tercera ley de la termodinámica comenzó con el llamado teorema del calor, Wärmetheorem en alemán, al que llegó en 1906 Walther Hermann Nernst, quien había recibido un nombramiento para el Segundo Instituto de Química de la Universidad de Berlín y una membresía permanente en la Academia Prusiana de Ciencias el año anterior. La tercera ley a veces se conoce como el postulado de Nernst o también el teorema de Nerst.
Este teorema y el artículo de 1907 de Einstein que muestra que la mecánica cuántica predice que los calores específicos de los sólidos tenderán hacia el cero absoluto cuando alcancen temperaturas cercanas al cero absoluto, parecían reforzarse mutuamente. Esto era importante para Nernst porque su teorema no era claramente una tercera ley de la termodinámica porque no podía deducirse de las dos primeras leyes de la termodinámica, pero sintió que el trabajo de Einstein y el trabajo de mecánica cuántica de Max Planck ayudaron a reforzar las afirmaciones de su no obstante, la teoría es en realidad una tercera ley de la termodinámica.
Nernst ganó el Premio Nobel de Química en 1920 por este trabajo, pero hubo controversia al respecto. El químico estadounidense Theodore Richards afirmó que él, en lugar de Nernst, había descubierto la tercera ley de la termodinámica, como lo indica la posible interpretación de los gráficos en un artículo que escribió en 1902. El antiguo amigo de Nernst, Svante Arrhenius, ya estaba en conversaciones con Nernst por un Richards trajo a la discusión una disputa anterior, y realizó grandes esfuerzos para oponerse a que Nernst recibiera el Premio Nobel por este trabajo.
La tercera ley de la termodinámica también se establece utilizando términos diferentes. Por ejemplo, «a la temperatura del cero absoluto, la entropía alcanza el cero absoluto». O «no se puede utilizar un número finito de pasos para alcanzar el cero absoluto». O «si cesara el movimiento térmico de las moléculas, se produciría el estado de cero absoluto». O «La entropía y los procesos del sistema cesan cuando un sistema se acerca al cero absoluto».