Termodynaaminen vakaus on termi, jota käytetään kemiassa kuvaamaan kemiallista järjestelmää, joka ei kuluta eikä vapauta lämpöenergiaa. Jos lämpöenergia ei muutu, aine ei käy kemiallista reaktiota ja on siksi stabiili. Seoksissa, jotka ovat termodynaamisesti stabiileja, stabiili tila ilmenee joko ennen kuin jokin kemiallisista reagensseista on muutettu kemiallisiksi tuotteiksi tai sen jälkeen, kun prosessi on valmis. Jos kemiallinen järjestelmä on termodynaamisesti vakaa, lämpö ei liiku järjestelmässä tai järjestelmän ja ympäröivän ympäristön välillä.
Tutkijat voivat mitata kemiallisen reaktion tuottaman tai siihen syötetyn lämpöenergian määrän. Jotkut kemialliset järjestelmät reagoivat automaattisesti toisiinsa joutuessaan kosketuksiin. Termodynaamisia reaktioita, jotka tapahtuvat spontaanisti ja luovuttavat lämpöä, kutsutaan eksotermisiksi reaktioiksi. Vaikka tämän tyyppiseen järjestelmään on mahdollista lisätä lämpöenergiaa, joka yleensä nopeuttaa reaktiota, itse reagensseissa on tarpeeksi energiaa reagoivien aineiden muuttamiseksi tuotteiksi. Kun reaktio on päättynyt, kemiallisen tuotteen, joka on sama kemiallinen järjestelmä kuin reagoivat aineet kerran, sanotaan olevan termodynaamisen stabiilisuuden tilassa.
Reaktanttien on ehkä kulutettava energiaa voidakseen muuttua tuotteiksi. Tämäntyyppisissä kemiallisissa järjestelmissä termodynaaminen vakaus tapahtuu ennen kuin energia lisätään järjestelmään. Ilman ylimääräistä lämpöenergiaa järjestelmän kemikaalit eivät reagoi keskenään. He kykenevät vastustamaan muutosta tuotteiksi. Tämäntyyppinen termodynaaminen stabiilisuus esiintyy endotermisissä reaktioissa.
Esimerkki eksotermisestä kemiallisesta reaktiosta, joka johtaa termodynaamisesti stabiiliin tuotteeseen, on sokerin ja veden muuttuminen sokeri-vedeksi. Kun veteen lisätään sokeria, reagenssit muodostavat termodynaamisesti epävakaan järjestelmän. Sokeri alkaa automaattisesti liueta veteen, prosessi, joka jatkuu, kunnes kaikki sokeri on kadonnut. Tässä vaiheessa järjestelmä on termodynaamisesti vakaa, koska se lisäisi energiaa järjestelmään kemiallisen prosessin kääntämiseksi ja veden ja sokerin erottamiseksi toisistaan. Todelliset termodynaamisen vakauden tilat ovat harvinaisia, koska kemialliset järjestelmät reagoivat melkein aina jollain tavalla.