Nhiệt là dạng năng lượng ngẫu nhiên nhất. Điều này là do nhiệt thực sự là động năng của các nguyên tử hoặc phân tử dao động ngẫu nhiên theo ba chiều.
Một trong những nguyên tắc cơ bản của nhiệt động lực học là tất cả các hệ thống đều có xu hướng ở trạng thái phân bố năng lượng đồng nhất và thấp nhất, tương ứng với trạng thái có độ rối loạn cao nhất. Dao động nhiệt ngẫu nhiên của các phân tử hoặc nguyên tử ở một nhiệt độ không đổi biểu thị trạng thái năng lượng tối thiểu này. Tất cả các dạng năng lượng đều có xu hướng tiêu tán ngẫu nhiên dưới dạng nhiệt.
Ngoài ra, trong khi tất cả các dạng năng lượng khác có thể được chuyển đổi thành nhiệt với hiệu suất 100%, nhiệt không thể được chuyển đổi thành các dạng năng lượng khác với cùng hiệu suất này vì tính không trật tự vốn có của nó. Mặc dù có thể dễ dàng ngẫu nhiên hóa năng lượng hiện có thành nhiệt, nhưng phải sử dụng thêm năng lượng để chuyển nhiệt này thành các dạng năng lượng khác, có trật tự hơn, chẳng hạn như điện. Sự mất mát cơ năng dưới dạng nhiệt còn biểu hiện khi chuyển hóa giữa hai dạng năng lượng, không phải dạng nào là nhiệt năng. Phần lớn năng lượng mất đi dưới dạng nhiệt cũng được phát sinh. Sự khó so sánh của việc đặt mua một bộ bài xáo trộn trái ngược với việc xáo trộn một bộ bài đã đặt hàng là một ví dụ minh họa.
