Un processus isotherme est un changement dans un système dans lequel la température du système n'est pas affectée (le changement de température est égal à zéro). Quelques exemples de systèmes soumis à des processus isothermes sont un réfrigérateur ou un ordinateur utilisant une sorte de dissipateur thermique et des animaux à sang chaud maintenant une température interne.
Tous les processus isothermes échangent de la chaleur avec leur environnement d'une manière ou d'une autre afin de maintenir la température du système ; les réfrigérateurs et les ordinateurs, ainsi que tout ce qui utilise un dissipateur thermique dans sa conception, transfèrent la chaleur supplémentaire hors des systèmes fermés et dans un autre milieu qui dispersera la chaleur loin de celui-ci. Les animaux à sang chaud évacuent la chaleur supplémentaire et maintiennent la température interne en transpirant et en respirant.