يكون جسم ما في حالة توازن حراري عندما تكون درجة حرارته ثابتة، ويصدر منه إشعاع حراري بقدر ما يمتصه.
أمثلة علي ذلك:
الحديد المنصهر بالفرنالزجاج المنصهر بالفرن.العربة الواقفة بالجراج، أما إذا جاءت عربة من الخارج ووقفت بالجراج فلا تكون في حالة توازن حراري، حيث تبدأ درجة حرارة المحرك في الهبوط بالتدريج، حتى تصل غلى حالة التوازن الحراري بعد فترة زمنية .الشمس
مخلوط الماءعدل
إذا كان لدينا كميتين من الماء كل منهما قدرها 1 لتر، واحدة منها في درجة حرارة 80 درجة مئوية والأخرى في 20 مئوية، وقمنا بخلطهما. يحدث توازن حراري في المخلوط بعد فترة زمنية قصيرة ويكون لدينا 2 لتر ماء عند درجة حرارة 50 مئوية.
درجة الحرارة النهائية = 20 + 80= 100/2 = 50 درجة مئوية
يكون هذا الحساب صحيح في هذه الحالة فقط حيث كميتي الماء متساويتين، أما في الحالة العامة يجب استخدام علاقة التحويل الحراري في حالة التوازن كاملة.