Wenn ein System A im thermischen Gleichgewicht mit dem System B ist (was bedeutet, dass man keine Veränderung beobachtet, wenn beide Systeme im thermischen Kontakt sind) und wenn B im thermischen Gleichgewicht mit C ist, so ist C auch mit A im thermischen Gleichgewicht - unabhängig von der Zusammensetzung der Systeme. Dieses allgemeine Gesetz wird "Nullter Hauptsatz der Thermodynamik" genannt. Der Nullte Hauptsatz impliziert die Existenz einer Größe, die nicht von der Zusammensetzumg des Systems abhängt und mit der man die Bedingung des thermischen Gleichgewichts formulieren kann. Diese Größe nennen wir die Temperatur des Systems. Nach dem Nullten Hauptsatz können wir einen Apparat aus einem beliebigen Material bauen und darauf vertrauen, dass eine bestimmte Größe (etwa die Länge eines Quecksilberfadens oder der elektrische Widerstand eines Drahtes) immer denselben Wert annimmt, wenn der Apparat in thermischen Kontakt mit einem der Systeme A, B, C,... kommt, die sich im thermischen Gleichgewicht befinden sollen (d.h. die dieselbe Temperatur haben).
In der Frühzeit der Temperaturmessung korrelierte man die Temperaturen mit der Länge einer Flüssigkeitssäule: Man teilte die Längendifferenz, die sich ergab, wenn das Thermometer einmal in schmelzendes Eis und einmal in siedendes Wasser getaucht wurde, in 100 Intervalle ein und bezeichnete den untersten Wert mit 0. Damit wurde die Celsius-Skala (°C) eingeführt. Verschiedene Flüssigkeiten verhalten sich aber beim Ausdehnen unterschiedlich, so dass Thermometer aus verschiedenen Materialien etwas verschiedene Temperaturwerte anzeigen. Außerdem dehnen sich die Flüssigkeiten nicht exakt linear mit der Temperatur aus. Es gibt aber eine Möglichkeit, eine substanzunabhängige Temperaturskala herzustellen: Es ist Gas, und die Eigenschaft, die abgelesen wird, ist der Druck bei konstanten Volumen.
Diese absoluten (perfekten) Gastemperaturskalen gelten für perfekte oder ideale Gase, mit denen wir uns im nächsten Kapitel beschäftigen werden.