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열역학 제3법칙(the Third Law of Thermodynamics)은 절대 영도에서의 엔트로피에 대한 열역학 법칙이다.
이 법칙은 네른스트 열 원리(Nernst heat theorem)로부터 출발한다. 네른스트 열 원리는 다음과 같이 기술된다.
The Entropy Change accompanying any physical or chemical transformation approaches zero as the temperature approaches zero: [math]\Delta S → 0[/math] as [math]\Delta T → 0[/math] provided all the substances involved are perfectly crystalline.[1]
즉슨, 절대 영도에서는 결정의 모든 분자가 균일하게 배열되어 엔트로피가 0이 됨을 의미한다. 열역학 제3법칙은 이것이다.
The entropy of all perfect crystalline substances is zero at [math]T = 0[/math][2]
절대 영도에서의 엔트로피는 제3법칙 엔트로피(third-law entropy)라 부르는데 이 값은 당연하게도 [math]S(0) = 0[/math]이다. 이를 통해 우리는 표준 엔트로피 [math]\Delta S^{\circleddash}\left ( T \right )[/math]와 표준 반응 엔트로피 [math]\Delta_{r}S^{\circleddash}\left ( T \right )[/math]를 정의할 수 있다.