等溫過程例如，與恒溫箱接觸的壹個氣筒，可用壹活塞對它緩慢地壓縮，所做的功表現為流進容器內使氣體的溫度保持不變的能量。蓄電池在室溫下緩慢充電和放電，都是近似的等溫過程。又如，在101.325kpa，273.15K下冰的熔化成水是等溫，恒壓的可逆相變過程。對壹定質量理想氣體等溫可逆過程的特征是氣體壓強P和體積V的乘積不變，PV=恒量。理想氣體的內能僅僅是溫度的函數，所以過程中內能不變。
理想氣體經等溫過程由狀態I(p1,V1)到狀態 Ⅱ(p2,V2)時系統所做的功
v為氣體的摩爾數，T為氣體的熱力學溫度（見熱力學溫標）,R為摩爾氣體常數。理想氣體的內能僅僅是溫度的函數，所以等溫過程中內能的變化為零。由熱力學第壹定律得出,理想氣體在等溫過程中能量轉換的特點是Q=A，即系統吸收的熱量等於系統對外界所做的功。
等溫過程是熱力學中壹種重要過程。卡諾循環就是由兩個等溫過程和兩個絕熱過程組成的。物質三態的可逆轉變也是在等溫條件下進行的。