Los procesos se clasifican como reversibles o irreversibles según si aumentan o mantienen constante la entropía total del sistema. Los procesos que causan un aumento en la entropía neta del sistema son irreversibles, mientras que mantener la entropía constante son reversibles.
La entropía es una indicación de aleatoriedad del sistema. Como todos los sistemas tienden al estado más aleatorio y distribuido de forma homogénea, los sistemas que se someten a procesos aleatorios no pueden revertirse sin intervención externa. Si un proceso requiere una intervención externa para revertirse, es irreversible. La descarga de una batería recargable es un proceso irreversible, incluso si la batería es recargable, porque una vez que la batería se descarga, nunca se recargará sin intervención externa, como la entrada de energía eléctrica desde una fuente externa.
Los procesos reversibles incluyen reacciones que se producen a velocidades iguales en las direcciones hacia adelante y hacia atrás en el equilibrio, como las reacciones de disolución y reformación iónicas, o la hipotética compresión restringida y expansión de un gas. Si se deja solo, los procesos reversibles pueden continuar avanzando indefinidamente en las direcciones de reacción hacia adelante y hacia atrás. Aunque los procesos mecánicos y reversibles son teóricamente posibles, son imposibles de realizar debido a la presencia de una disipación irreversible del calor debido a la fricción.
