研究一個物理系統──包括物質及輻射──的性質,可從兩個觀點入手。一個是所謂的巨觀觀點,觀察研究一個固體、液體或氣體的特性,如密度、溫度、壓力、彈性、傳熱等,而不涉及物質的原子結構基礎。另一個是所謂的微觀觀點,由物質的原子性質著手,研究物質的巨觀性質。熱力學、氣體運動論和統計力學,係由巨觀的和微觀的觀點,研究物理系巨觀系統的性質的三部門物理學,其出發點和方法雖不同,但卻相輔相成,構成一部研究物質性質的學問。
本書第一部熱力學,敘述古典熱力學。第二部敘述古典的近代的氣體運動論,包括所謂的現代熱力學(不可逆熱力學)及一九六四年來的氣體運動──統計理論。第三部敘述古典統計力學的基本觀念和其幾個形式,及量子統計力學。