O equilíbrio ocorre quando a soma de todos os efeitos externos e internos no sistema em qualquer momento é igual a zero. O equilíbrio mecânico ocorre quando a soma vetorial de todas as forças físicas e torques atuando no sistema é igual a zero.
A ausência de força externa em um corpo em equilíbrio mecânico indica que ele está estacionário ou se movendo a uma velocidade constante. A ausência de torque indica a ausência de força de cisalhamento líquida no corpo. O equilíbrio mecânico estático é um caso especial, onde o objeto de interesse é translacional e rotacionalmente estacionário em um dado referencial inercial. Os diagramas de corpo livre são usados para encontrar as forças resultantes para corpos estáticos. A força resultante zero indica que o corpo estacionário está em equilíbrio mecânico estático.
O equilíbrio termodinâmico é mais abrangente, incluindo não apenas o estado mecânico do sistema, mas também os estados térmico e químico. Gases ideais são freqüentemente usados para ilustrar o conceito de equilíbrio termodinâmico pela simplicidade de seus comportamentos. O equilíbrio é alcançado quando tais gases são isotrópicos; suas temperaturas, pressões e composições são completamente homogêneas em todos os pontos do sistema. Ligeiros aumentos em quaisquer propriedades físicas decorrentes de perturbações são quase imediatamente cancelados por ligeiras diminuições em outras partes do sistema.
