Ентропією Гіббса (також відомою як ентропія Больцмана — Гіббса) називають стандартну формулу для обчислення статистичної механічної ентропії термодинамічної системи:
де — ймовірність перебування системи в стані з номером (), додатний множник виконує дві функції: його вибір рівнозначний вибору основи логарифма і вибору температурної шкали (зокрема він потрібен для зв'язки розмірностей). У термодинаміці цей множник називають сталою Больцмана.
Підсумовування в цій формулі ведеться за всіма можливими станами системи — зазвичай за -вимірних точках для системи з частинок. Величину майже скрізь називають просто ентропією; її без зміни сенсу можна також назвати статистичною ентропією або термодинамічною ентропією.
- Формула ентропії Шеннона математично і концептуально еквівалентна ентропії Гіббса.
- Формула ентропії фон Неймана — дещо загальніший спосіб обчислення тієї самої величини.
- Ентропія Больцмана є окремим випадком ентропії Гіббса — коли доречним є допущення про рівноймовірність станів системи. У загальному випадку принцип Больцмана може давати завищене значення ентропії.
- Формула для ентропії Гіббса теж може дати завищене значення ентропії, якщо нехтуються кореляції між станами системи. Кореляції і залежності виникають у системах частинок, що взаємодіють, тобто у всіх системах, складніших, ніж ідеальний газ.