La Termodinámica y la Mecánica Estadística cierran la brecha entre las propiedades microscópicas de las partículas individuales y los observables macroscópicos de la materia en conjunto. Esta área cubre las leyes de transferencia de energía, la entropía, los estados de equilibrio y los colectivos estadísticos utilizados para describir sistemas de muchos cuerpos en regímenes tanto clásicos como cuánticos.