Il secondo principio è la legge che dà una direzione al tempo: in un sistema isolato l’entropia totale non può mai diminuire. Questa sezione ne enuncia la formulazione entropica (ΔStot0\Delta S_\text{tot} \geq 0), definisce in modo operativo che cosa significa reversibile e irreversibile, e ne trae le conseguenze pratiche — perché il calore fluisce dal caldo al freddo, perché un gas non torna mai spontaneamente in metà recipiente, perché due corpi vanno all’equilibrio e non si separano da soli.