مبانی ترمودینامیک آماری توسط جیمز کلرک ماکسول، لودویگ بولتزمان، ماکس پلانک، رودلف کلاوزیوس و جوسایا ویلارد گیبس بنیان گذاشته شد. در بین سالهای ۱۸۷۳ تا ۱۸۷۶ جوسایا ویلارد گیبس سه مقاله منتشر نمود که مشهورترین آنها تعادل مواد ناهمگون میباشد. گیبس همچنین نشان داد که چگونه پروسههای ترمودینامیکی شامل فعل و انفعالات شیمیایی را میتوان به صورت نموداری نشان داد، او نشان داد که چگونه میتوان روی دادن خود به خودی واکنشها را از روی انرژی، انتروپی، حجم، پتانسیل شیمیایی، دما و فشار در سیستمهای ترمودینامیکی پیشبینی نمود. ترمودینامیک شیمیایی بعد تر توسط پیر دوهام، گیلبرت لوویس، مرل لاندل و ادوارد گوگنهایم توسعه بیشتر یافت.