V molekulové fyzice potřebujeme znát pro popis dějů statistické metody. V termodynamice se neobejdeme bez znalosti termodynamické metody zkoumání. Největší rozdíl mezi termodynamikou a molekulovou fyzikou je tedy v metodách, které využívají. Termodynamická metoda je postavena na fenomenologickém přístupu. Fenomenologický přístup popisuje jen vnější, tj. makroskopické vlastnosti systému nebo objektu. Nestudujeme vnitřní strukturu a mikroskopické vlastnosti. Termodynamickou metodu zkoumání aplikujeme na tepelné děje. Neobejdeme se bez zkušenostního, čili empirického, a experimentálního pozorování tepelných jevů.

Dalším podstatným rozdílem je chápání vnitřní struktury látek. Zde totiž na rozdíl od molekulové fyziky neuvažujeme diskrétní rozložení látky. Diskrétní znamená nespojité, mezi jednotlivými atomy je volný prostor. V termodynamice předpokládáme, že látka je v celém objemu rozložena spojitě. Objekt se jeví jako kontinuum. Nezajímá nás částicová struktura látek. Rozměry systému musejí být mnohem větší než velikosti jednotlivých částic.

Termodynamika zkoumá fázové přechody. Zabývá se i teplotní roztažností, sdílením tepla a změnami teploty. V praxi zde využíváme zákon zachování a přeměny energie.

Historicky vznikla termodynamika z termiky. Termika popisovala měření teploty a tepla. Praktickými aplikacemi termodynamiky se zabývá obecná, chemická nebo třeba technická termodynamika.