L'entropie est la quantité physique qui mesure le degré de désordre d'un système. C'est une fonction d'état en thermodynamique, symbolisée par S. Elle est extensive (l'entropie d'un système est la somme des entropies des éléments). Elle caractérise le manque d'information que l'on a sur un système physico-chimique, ou ce qui revient au même, le nombre d'états différents au niveau microscopique qui ont les même caractéristiques macroscopiques, et que nous ne pouvons donc distinguer. <-- Grandeur d'état --/>

Un système isolé a naturellement tendance à voir son entropie augmenter (c'est le second principe de la thermodynamique). Ce principe met en place la "flèche du temps". Posé pour rendre compte de faits d'expériences, il s'articule difficilement avec les équations physiques, qui, elles, sont réversibles. Encore aujourd'hui, cette question est un objet d'intenses recherches, de par son lien avec la nature profonde de l'univers (relativité, mécanique quantique).

L'entropie telle qu'elle est définie en thermodynamique classique mesure le degré de dégradation de l'énergie : l'énergie d'un système isolé est plus ou moins "récupérable". Plus son entropie est basse, plus son énergie est récupérable. Une entropie nulle définie un cycle thermodynamique réversible. Ce genre de cycle n'est possible que dans les cycles théoriques (par exemple, le cycle de Carnot). Puisque l'entropie ne peut qu'être positive, l'addition de plusieurs cycles ne fait qu'augmenter l'entropie totale du système.

En physique statistique, l'entropie est définie par la formule

La notion d'entropie est par extension utilisée en théorie de l'information...