热力学平衡，简称热平衡，指一个热力学系统在没有外界影响的条件下，系统各部分的宏观属性（如物质的量、能量、体积等）在长时间内不发生任何变化的状态。
热平衡是热力学中的一个公理性概念，也是基本实验定律，其重要意义在于它是科学定义温度概念的基础，是用温度计测量温度的依据。
在热力学中，温度、内能、熵是三个基本的状态函数：
- 内能是由热力学第一定律确定的；
- 熵是由热力学第二定律确定的；
- 温度是由热平衡定律确定的。
所以热平衡定律如第一、第二定律一样也是热力学中的基本实验定律，其重要性不亚于热力学第一、第二定律，但由于人们是在充分认识了热力学第一、第二定律之后才看出此定律的重要性，故英国著名物理学家拉尔夫·福勒称它为热力学第零定律。
