Der 0. Hauptsatz wurde erst nach den anderen dreien entdeckt. Da er aber grundlegend für die Thermodynamik und die anderen Hauptsätze ist, wurde er an den Anfang gestellt. Damit man die Bezeichnungen für die anderen, bereits zugeordneten Hauptsätze nicht mehr ändern muß, wurde er einfach mit der 0 betitelt.

Der 0. Hauptsatz macht folgende Aussage:

Es steht das System A mit dem System B in thermischem Gleichgewicht. Das System B steht auch mit System C im thermischen Gleichgewicht. Daraus folgt, daß auch die beiden Systeme A und C miteinander im thermischen Gleichgewicht stehen müssen:





Man kann also folglich drei Zustände durch zwei Sätze beschreiben.