热平衡定律要三个系统。若有A、B、C三个处于任意确定的平衡态的系统，而系统A和系统B是互相绝热的。令A和B同时与系统C相互热接触，经过足够长的时间后，A和B都将与C达到热平衡。这时使A和B不再绝热而相互热接触。实验证明，A和B的状态都不发生变化，即A和B也是处于热平衡的。此实验事实说明，如果两个热力学系统各自与第三个热力学系统处于热平衡，则它们彼此也必处于热平衡。这一实验结论叫做热平衡的传递性，或叫做热平衡定律。