不可逆過程是指在一定條件下，無法重複正向過程的所有狀態，從而不能實現系統和外界的完全復原的過程。
不可逆過程是自發進行的變化，這些變化不會自發地回到原來的狀態，並且對外界沒有影響。在物理學中，如果系統從一種狀態變化到另一種狀態，並且存在一箇過程能夠使系統和外界完全恢復到原來的狀態，那麼這個過程被稱爲可逆過程。相反，如果無法通過任何方法使系統和外界恢復到原來的狀態，那麼這個過程就是不可逆過程。
例如，水從高處流向低處是一箇不可逆過程，因爲水不能自發地從低處流回高處。值得注意的是，即使不可逆過程在自然界中普遍存在，但也有可逆過程的存在，例如，在封閉系統中，如果每一步都無限接近平衡態，且沒有摩擦等耗散因素，過程就可能是可逆的。