თერმოდინამიკის პირველი კანონი ასახავს ენერგიის მუდმივობისა და ურთიერთგარდაქმნას მაგრამ არ იძლევა საშუალებას განისაზღვროს პროცესის მიმდინარეობის მიმართულება მართლაც ცივი სხეულიდან სხელ სხეულზე სითბოს თავისთავადი გადაცემის პროცესი არანაირად არ ეწინააღმდეგება თერმოდინამიკის პირველ კანონს. თუმცა გავარვარებული რკინის ნაჭრის ცივ წყალში ჩაშვებისას არასოდეს არ დაიკვირვება რკინის შემდგომი გაცხელება წყლის შესაბამისი გაციების ხარჯზე. და კიდევ, თერმოდინამიკის პირველი კანონი არ გამორიცხავს შესაძლებლობას ისეთი პროცესისა, რომლის ერთადერთი შედეგი იქნებოდა გამათბობლიდან მიღებული სითბოს მის ექვივალენტურ მუშაობად გარდაქმნა. ასე მაგალითად, პირველ კანონზე დაყრდნობით შეიძლებოდა გვეცადა პერიოდულად მოქმედი ძრავა, რომელიც შეასრულებდა მუშაობას სითბოს ერთი წყაროს ხარჯზე (მაგალითად ოკეანის შინაგანი ენერგიის ხარჯზე). ასეთ ძრავას ეწოდება მეორე გვარის მუდმივი ძრავა. უზარმაზარი ექსპერიმენტული მასალის განზოგადებამ მიგვიყვანა მეორე გვარის მუდმივი ძრავის შეუძლებლობის დასკვნამდე. ამ დასკვნას ეწოდა თერმოდინამიკის მეორე კანონი.

არსებობს თერმოდინამიკის მეორე კანონის რიგი ფორმით განსხვავებული და არსით ერთნაირი ფორმულირება:

1. შეუძლებელია პროცესი, რომლის ერთადერთი შედეგი არის გამათბობლიდან მიღებული მთელი სითბოს გარდაქმნა მის ექვივალენტურ მუშაობად.

2. კლაუზიუსის ფორმულირება: სითბო თავისთავად ვერ გადავა უფრო ნაკლებად გამთბარი სხეულიდან უფრო მეტად გამთბარ სხეულზე.

3. ტომსონ-პლანკის ფორმულირება: მეორე გვარის პერპენდუმ მობილე შეუძლებელია.