Fysiikassa adiabaattinen prosessi on järjestelmä, joka ei vaihda lämpöä ympäristönsä kanssa. Tämä tarkoittaa sitä, että kun järjestelmä suorittaa töitä – liikettä tai mekaanista työtä – se ei ihanteellisesti tee ympäristöstä lämpimämpää tai viileämpää. Kaasuja sisältävissä järjestelmissä adiabaattinen prosessi vaatii yleensä paineen muutoksia lämpötilan muuttamiseksi vaikuttamatta ympäröivään ympäristöön. Maapallon ilmakehässä ilmamassat laajenevat ja jäähtyvät, tai ne kokevat adiabaattisen puristuksen ja kuumenevat. Insinöörit ovat suunnitelleet erilaisia moottoreita, joiden prosessit ovat ainakin osittain adiabaattisia.
Adiabaattinen prosessi on termodynaaminen prosessi, jossa järjestelmä ei saa tai menetä lämpöä ympäröivään ympäristöönsä. Termodynaaminen prosessi voidaan ymmärtää järjestelmän sisäisten energiamuutosten mittauksena, joka otetaan alkutilasta lopputilaan. Termodynamiikan sovelluksissa järjestelmä voi olla mikä tahansa selkeästi määritelty tila, jolla on yhtenäiset ominaisuudet, olipa se planeetta, ilmamassi, dieselmoottori tai maailmankaikkeus. Vaikka järjestelmillä on monia termodynaamisia ominaisuuksia, tärkein tässä on lämpötilan muutos, mitattuna lämmön lisäyksellä tai lämpöhäviöllä.
Järjestelmän sisäinen energia muuttuu aina, kun järjestelmä suorittaa työtä, kuten silloin, kun polttomoottorikäyttöinen kone siirtää osia. Adiabaattisissa prosesseissa, joissa käytetään useimpia ilmakehän kaasuja, kuten ilmaa, kaasun puristuminen järjestelmässä aiheuttaa kaasun lämpenemisen ja paisuminen jäähdyttää sen. Jotkut höyrykoneet ovat hyödyntäneet tätä prosessia paineen ja siten lämpötilan lisäämiseksi, ja niitä pidetään adiabaattisina moottoreina. Tutkijat luokittelevat adiabaattiset prosessit – koneista sääjärjestelmiin – sen mukaan, ovatko ne palautettavissa alkuperäiseen lämpötilaansa vai eivät.
Adiabaattisessa prosessissa lämpötilan muutos tapahtuu vain sen suorittaman työn vuoksi, mutta ei ympäristön lämpöhäviön vuoksi. Nouseva ilma jäähtyy menettämättä lämpöä viereisille ilmamassoille. Se jäähtyy, koska ilmanpaine, joka puristaa ja lämmittää ilmaa lähempänä maan pintaa, laskee korkeuden myötä. Kun kaasun paine laskee, se laajenee ja termodynaamiset lait pitävät paisumista työksi. Kun ilmamassat laajenevat ja suorittavat työtä, se ei menetä lämpöä muille ilmamassoille, joilla voi olla hyvin erilaisia lämpötiloja, ja käy siten läpi adiabaattisen prosessin.
Täydellisen adiabaattisen järjestelmän olemassaolo on lähes mahdotonta, koska lämpöä yleensä häviää. On olemassa matemaattisia yhtälöitä, joita tutkijat käyttävät mallinnettaessa adiabaattisia prosesseja, joissa oletetaan täydellinen järjestelmä mukavuuden vuoksi. Niitä on säädettävä, kun suunnitellaan todellisia moottoreita tai laitteita. Adiabaattisen prosessin vastakohta on isoterminen prosessi, jossa lämpö siirtyy järjestelmän ulkopuolelta ympäröivään ympäristöön. Jos kaasu laajenee vapaasti järjestelmän ulkopuolella, jossa on säädetty paine, se käy läpi isotermisen prosessin.