熱平衡態（thermalequilibrium，stateof），是在沒有外界影響的條件下，熱力學系統的巨觀性質不隨時間變化的狀態。
所謂外界影響，是指外界對系統作功或傳熱。不能把平衡態簡單理解為不隨時間變化的狀態。例如，一金屬桿兩端分別始終與沸水和冰水接觸，熱量不斷從一端傳往另一端，則桿各處溫度雖然不同卻並不隨時間變化，但此桿並不處於平衡態。與單純靜止的力學平衡不同，熱平衡態是熱動平衡，系統中的分子仍在作無規則熱運動，只是平均效果不隨時間改變。
實驗表明，在沒有外界影響的條件下，一個熱力學系統經足夠長時間後必將趨於熱平衡態。兩個或多個熱力學系統相互接觸後，只要時間足夠長又沒有外界影響，也必將趨於共同的平衡態。這是引入熱平衡態概念的實驗依據。兩個熱力學系統若分別與第三個系統處於熱平衡，則它們彼此也必處於熱平衡。這個實驗規律稱為熱力學第零定律，表明熱平衡具有傳遞性，熱平衡態是科學定義溫度概念的基礎，也是用溫度計測量溫度的依據。
熱平衡態是一個理想化的概念，是在一定條件下對實際情況的抽象和近似。對熱平衡態的研究具有重要的理論和實踐意義，已經成為熱力學的基本內容。
實驗表明，在沒有外界影響的條件下，一個熱力學系統經足夠長時間後必將趨於熱平衡態。兩個或多個熱力學系統相互接觸後，只要時間足夠長又沒有外界影響，也必將趨於共同的平衡態。這是引入熱平衡態概念的實驗依據。兩個熱力學系統若分別與第三個系統處於熱平衡，則它們彼此也必處於熱平衡。這個實驗規律稱為熱力學第零定律，表明熱平衡具有傳遞性，熱平衡態是科學定義溫度概念的基礎，也是用溫度計測量溫度的依據。
熱平衡態是一個理想化的概念，是在一定條件下對實際情況的抽象和近似。對熱平衡態的研究具有重要的理論和實踐意義，已經成為熱力學的基本內容。
