本书详细介绍了作为热力学和统计物理学基础的一些主要原理以及它们的应用。书中以非常清晰的方式介绍和讨论了热力学和统计物理学中的一些核心概念，通过非常丰富的实例说明新的概念、方法和原理，对于相关的历史背景和发现过程也作了比较具体的描述。本书关于概念、原理和方法的应用涉及天体物理、大气物理、信息和通信理论、凝聚态物理等众多学科，体现了基本理论和方法的广泛适用性。
全书分为9部分，内容包括：准备知识、气体动理学理论、输运和热扩散、热力学第一定律、热力学第二定律、热力学的应用、统计力学、超越理想气体以及特殊专题。为突出主题，每部分分为篇幅大致相当的数章，全书共37章，每章末包含了本章小结、拓展阅读以及练习题，有助于加深对概念、原理和方法的理解。
本书可作为综合大学或师范院校物理学以及相关专业的热力学与统计物理课程的教材或教学参考书，也可供其他有关人员参考。