熱力學系統，又稱爲“熱力系”或簡稱“系統”，是指由大量微觀粒子組成，並與其周圍環境以任意方式相互作用着的宏觀客體。
這個系統是有限的，並且有一箇稱爲分界面的界限，這個界限可以是真實的或虛擬的，固定的或移動的。熱力學系統是從某一實際系統中人爲地提取出來的，用於研究熱力學性質和過程的對象或範圍。它可以是封閉的，也可以是開放的，這取決於它與外界的相互作用情況。例如，與外界沒有任何相互作用的系統稱爲孤立系統；與外界有能量交換但沒有物質交換的系統稱爲封閉系統；與外界既有能量交換又有物質交換的系統稱爲開放系統。