Ізотермічний процес розширення (або стиснення) газу може відбуватися в умовах, коли теплообмін між газом та зовнішнім середовищем здійснюється за постійної різниці температур.
Ізотермічний процес В ході процесу змінюються тільки тиск газу та його об'єм.
При ізотермічному стисканні робота зовнішніх сил, вироблена над газом, перетворюється на тепло, яке передається оточуючим тілам. Поряд з ізохорним, ізобарним та ізотермічним процесами в термодинаміці часто розглядаються процеси, що протікають без теплообміну з оточуючими тілами.