Zakoni termodinamike izražavaju ponašanje energije u prirodnim sustavima kao što je izraženo u našem svemiru. Postoje tri zakona termodinamike plus nulti zakon. Prvi zakon termodinamike naziva se zakon održanja energije. Kaže da energija u svemiru ostaje konstantna. Drugi zakon termodinamike kaže da toplina ne može prijeći s hladnijeg na toplije tijelo kao jedini rezultat i da se entropija svemira ne smanjuje. Treći zakon termodinamike, jednostavno rečeno, kaže da je nemoguće postići apsolutnu nulu. A nulti zakon kaže da su dva tijela u toplinskoj ravnoteži s trećim tijelom u toplinskoj ravnoteži jedno s drugim.
Treći zakon termodinamike započeo je takozvanim teoremom o toplini, Wärmetheorem na njemačkom, do kojeg je došao 1906. Walther Hermann Nernst, koji je bio imenovan na Drugom kemijskom institutu Sveučilišta u Berlinu i stalno članstvo u Pruskoj akademiji znanosti prethodne godine. Treći zakon je ponekad poznat i kao Nernstov postulat ili Nerstov teorem.
Činilo se da se ovaj teorem i Einsteinov rad iz 1907. koji pokazuje da kvantna mehanika predviđa da će specifične topline čvrstih tijela težiti apsolutnoj nuli kada postignu temperature u blizini apsolutne nule, međusobno pojačavaju. To je bilo važno za Nernsta jer njegov teorem nije očito bio treći zakon termodinamike jer se nije mogao zaključiti iz prva dva zakona termodinamike, ali je smatrao da su Einsteinov papir i rad Maxa Plancka kvantne mehanike pomogli učvrstiti tvrdnje njegovih da bi teorija ipak bila treći zakon termodinamike.
Nernst je za ovo djelo dobio Nobelovu nagradu za kemiju 1920., ali oko toga je bilo kontroverzi. Američki kemičar Theodore Richards tvrdio je da je on, umjesto Nernsta, otkrio treći zakon termodinamike, na što ukazuje moguća interpretacija grafova u radu koji je napisao 1902. Nernstov bivši prijatelj Svante Arrhenius, već je bio u sukobu s Nernstom zbog raniji spor, doveo je u raspravu Richards i uložio velike napore u suprotstavljanju Nernstovom primanju Nobelove nagrade za ovo djelo.
Treći zakon termodinamike također se navodi različitim terminima. Na primjer, “pri temperaturi apsolutne nule, entropija doseže apsolutnu nulu.” Ili “konačan broj koraka ne može se koristiti za postizanje apsolutne nule.” Ili “ako bi toplinsko gibanje molekula prestalo, tada bi nastupilo stanje apsolutne nule.” Ili “Entropija i procesi sustava prestaju kako se sustav približava apsolutnoj nuli.”