В основі статистичної механіки лежить припущення Л. Больцмана про те, що ентропія пропорційна логарифму числа мікроскопічних станів, яким може реалізуватися даний макроскопічний стан: , де — число мікроскопічних станів, а — стала пропорційності, що отримала назву сталої Больцмана.