외부에서의 열의 출입이 없는 상태에서 기체 또는 다른 유체가 압축되거나 팽창되면서 열의 가감이 없을 때의 압력과 부피와의 관계. 열역학 제2법칙에 따라서 압축이나 팽창에 의한 과정에서 하여진 일은 엔탈피(enthalpy)의 변화를 가져온다. 공기가 단열팽창을 하면 엔탈피가 감소하고 공기의 온도는 떨어지며, 공기가 단열압축을 하면 엔탈피가 증가하고 공기의 온도는 높아진다. 대부분의 열반응은 단열반응이며 광화학반응은 비단열반응에 속한다. 단열을 목적으로 사용되는 재료를 단열재라 하는데 열률이 작고, 흡습ㆍ흡수성이 적으며, 내열도가 높고 가벼워야 한다. 석면, 암면, 글래스 울, 규산칼슘 등, 방열재료로서는 코르크, 암면, 발포 스티롤 등이 있다.