엔트로피는 “열의 이동과 더불어 유효하게 이용할 수 있는 에너지의 감소 정도나 무효(無效) 에너지의 증가 정도를 나타내는 양”으로 정의된다. 열역학에는 네 개의 법칙이 있다.

• 열역학 제 0법칙: 어떤 계의 물체 A와 B가 열적 평형 상태에 있고, B와 C가 열적 평형 상태에 있다면 A와 C도 반드시 서로에 대해 열적 평형상태에 있다.
• 열역학 제 1법칙: 고립된 계의 에너지는 일정하다. 에너지는 다른 형태로 전환될 수 있지만 생성되거나 파괴될 수는 없다.
• 열역학 제 2법칙: 만약 어떤 고립계가 열적 평형 상태에 있지 않다면 엔트로피는 열적평형상태에 도달할 때까지 변화한다. 즉 엔트로피를 최대화하기 위해 계속 변화한다.
• 열역학 제 3법칙: 절대 온도가 0으로 접근하면, 계의 엔트로피가 일정한 값을 가진다.

이 중 두 번째 열역학 법칙이 엔트로피 증가의 법칙이 된다. 엔트로피는 닫힌계에서는 최대가 되도록 증가한다.

엔트로피라는 용어는 이미 많이 통용되는 용어이지만 이 용어가 익숙하지 않은 경우 ‘무질서도’ 정도로 생각하는 것이 더 이해가 쉬울 수도 있다. 자연에서 엔트로피는 항상 증가한다. 다시 말해서 무질서도는 항상 증가한다. 물에 잉크 한 방울을 떨어뜨리면 시간이 지남에 따라 순수했던 잉크분자는 물속으로 확산되어 무질서해진다. 바둑의 흰 돌과 검은 돌을 한 상자에 부어놓으면 이 돌들은 시간이 지남에 따라 섞여버린다. 또 깨끗하게 정리된 아이들의 방은 시간이 지남에 따라 어질러지기 마련이다. 아이들의 방은 최대한 어질러지면 더 이상 어질러지지 않는다. 엔트로피가 최대화가 되었다는 것이다. 그리고 그 상태에서 자연적으로 깨끗하게 정리된 상태, 다시 말해 엔트로피가 감소된 상태로는 되지 않는다. 아이들의 방이 엔트로피가 감소되기 위해서는 엄마의 손길, 다시 말해 외부의 간섭이 있어야 한다.

자연에서 엔트로피의 법칙을 거스르는 것이 하나있다. 그것은 생명이다. 슈뢰딩거가 생명을 ‘음의 엔트로피’라고 이야기했듯이 생명은 자연의 물질과 에너지가 평형상태가 되려는 엔트로피 증가 법칙에 반하여 자신을 스스로 조직하여 엔트로피가 낮은 상태를 유지한다. 이렇게 자연의 엔트로피 법칙을 거스르기 위해 생명은 외부에서 에너지를 끌어들여 이용한다. 하지만 생명의 이러한 활동도 영원할 수 없어 때가 되면 해체되어 엔트로피가 증가되어 자연의 순환 속으로 들어간다.