La thermodynamique chimique est la branche de la thermodynamique classique qui traite des systèmes réactionnels. Elle est basée sur les trois principes de thermodynamique dont l'application à un système réactionnel donné permet d'apporter trois informations indispensables à l'étude de la mise en oeuvre des réactions chimiques :
affirmer (ou infirmer) la tendance du système à évoluer spontanément dans les conditions opératoires données (autrement dit la faisabilité de la réaction) et le sens de cette éventuelle évolution,
prédire la composition à l'équilibre d'une réaction faisable ainsi que l'influence des variables d'état tels que la température, la pression ou encore les concentrations sur cette composition,
déterminer la variation d'enthalpie associée à une réaction chimique.
Ces points font l'objet d'un développement plus détaillé dans ce qui suit.