Secondo la seconda legge della termodinamica, l'energia scorre nella direzione di un aumento della casualità. Questa casualità è quantificata come entropia, un valore universale che aumenta sempre a causa dell'inevitabile dissipazione di energia.
Ogni volta che l'energia viene trasferita o trasformata in un sistema aperto, parte di questa energia viene persa sotto forma di vibrazioni termiche casuali chiamate calore. A partire da una quantità fissa di energia utile, la quantità totale di energia disponibile per il lavoro diminuisce fino a quando tutta questa energia non si è dissipata come calore. Anche se questa energia termica risultante viene intrappolata in un sistema, non c'è modo di riportarla alla sua precedente forma di energia utile senza spendere più della quantità di energia originale.
Di conseguenza, l'energia scorre sempre da forme più complesse a forme meno complesse e da forme più concentrate a forme meno concentrate. Il flusso di energia termica da una temperatura più elevata a una più bassa o il flusso di energia elettrica da un potenziale di tensione più elevato a uno inferiore sono entrambi esempi di questo. Anche le reazioni chimiche sono soggette a questa legge della termodinamica, in cui l'energia di legame totale dei reagenti di una reazione spontanea è sempre inferiore all'energia di legame dei prodotti.
