Các quy trình được phân loại là có thể đảo ngược hoặc không thể đảo ngược dựa trên việc chúng làm tăng hay giữ nguyên tổng entropy của hệ thống. Các quy trình gây ra sự gia tăng entropy ròng của hệ thống là không thể đảo ngược, trong khi những quy trình đó giữ hằng số entropy có thể đảo ngược.
Entropy là một dấu hiệu của tính ngẫu nhiên của hệ thống. Vì tất cả các hệ thống đều có xu hướng đến trạng thái phân bố ngẫu nhiên và đồng nhất nhất, các hệ thống trải qua các quá trình ngẫu nhiên không thể đảo ngược nếu không có sự can thiệp từ bên ngoài. Nếu một quy trình cần sự can thiệp từ bên ngoài để đảo ngược, thì quy trình đó là không thể đảo ngược. Việc xả pin của pin sạc lại được là một quá trình không thể đảo ngược, ngay cả khi pin có thể sạc lại được, vì một khi pin đã cạn, nó sẽ không bao giờ tự sạc lại nếu không có sự can thiệp từ bên ngoài, chẳng hạn như nguồn điện từ nguồn bên ngoài.
Các quá trình thuận nghịch bao gồm các phản ứng xảy ra với tốc độ bằng nhau theo chiều thuận và nghịch ở trạng thái cân bằng, chẳng hạn như phản ứng hòa tan và biến đổi ion hoặc phản ứng nén và giãn nở có hạn chế theo giả thuyết của một chất khí. Còn lại một mình, các quá trình thuận nghịch có thể tiếp tục tiến hành theo các hướng phản ứng thuận và nghịch vô thời hạn. Mặc dù về mặt lý thuyết, các quá trình cơ học, thuận nghịch là có thể thực hiện được, nhưng chúng không thể thực hiện được vì sự hiện diện của sự tiêu tán nhiệt không thể đảo ngược do ma sát.
