Изотермски процес је процес при којем се температура система не мења. Систем мора бити у контакту са околином да би јој предао или из ње примио енергију потребну за одржање непроменљиве температуре.
Математички опис
Изотермски процес можемо представити математички повезивањем у формулу величина које карактеришу стање идеалног гаса(односно Бојл-Мариотовим законом) и графички уз помоћ изотерми.
Графички се процес може представити уз помоћ изотерме. То је крива слична адијабати код адијабатског циклуса, с тим што је мање стрма од ње.
Промена унутрашње енергије
Пошто је при изотермском циклусу ΔТ=0 онда је и ΔU=0, где је ΔU промена унтрашње енерије система, а ΔТ промена температуре. Дакле при изотермском циклусу се унтурашња енергија идеалног гаса не мења.
Рад при изотермском процесу
Рад који се врши при изотремском процесу можемо рачунати преко површине испод изотерме у pV дијаграму. Ако гас прелази изотермски из стања 1 у стање 2 рад који се притом изврши је: