Cân bằng xảy ra khi tổng của tất cả các tác dụng bên ngoài và bên trong hệ tại bất kỳ thời điểm nào bằng không. Cân bằng cơ học xảy ra khi tổng vectơ của tất cả các lực vật lý và mômen tác dụng lên hệ bằng 0.
Sự vắng mặt của ngoại lực lên một vật ở trạng thái cân bằng cơ học cho thấy rằng vật đó đang đứng yên hoặc đang chuyển động với vận tốc không đổi. Sự vắng mặt của mô-men xoắn biểu thị sự không có lực cắt ròng trên thân máy. Cân bằng cơ học tĩnh là một trường hợp đặc biệt, trong đó vật thể quan tâm đứng yên tịnh tiến và quay trong một hệ quy chiếu quán tính cho trước. Biểu đồ vật thể tự do được sử dụng để tìm lực kết quả cho vật thể tĩnh. Lực kết quả bằng không chỉ ra rằng vật thể đứng yên ở trạng thái cân bằng cơ học tĩnh.
Cân bằng nhiệt động lực học bao trùm hơn, không chỉ bao gồm trạng thái cơ học của hệ, mà còn cả các trạng thái nhiệt và hóa học. Khí lý tưởng thường được sử dụng để minh họa khái niệm cân bằng nhiệt động lực học để đơn giản hóa các hành vi của chúng. Cân bằng đạt được khi các chất khí đó là đẳng hướng; nhiệt độ, áp suất và thành phần của chúng hoàn toàn đồng nhất tại mọi điểm trong hệ thống. Sự gia tăng nhẹ của bất kỳ đặc tính vật lý nào phát sinh từ sự nhiễu loạn gần như ngay lập tức bị loại bỏ bởi sự giảm nhẹ ở những nơi khác trong hệ thống.
