在一定的温度下，电子从低能量的量子态跃迁到高能量的量子状态及电子从高能量的量子态跃迁到低能量的量子态这两个相反过程之间建立起动态平衡，称为热平衡状态。在没有外界影响的条件下，热力学系统的宏观性质不随时间变化的状态。所谓外界影响，是指外界对系统作功或传热。不能把平衡态简单理解为不随时间变化的状态。例如，一金属杆两端分别始终与沸水和冰水接触，热量不断从一端传往另一端，则杆各处温度虽然不同却并不随时间变化，但此杆并不处于平衡态。与单纯静止的力学平衡不同，热平衡态是热动平衡，系统中的分子仍在作无规则热运动，只是平均效果不随时间改变。