열역학 제2법칙의 두 서술에는 켈빈-플랑크의 서술과 클라우지우스의 서술이 있다. 두 서술의 동등성에 대하여 말하기에 앞서 열역학 제2법칙에 대하여 설명하자면 열역학 제2법칙은 열적으로 고립된 계에서 매 시각마다 계의 거시상태의 엔트로피를 고려하였을 때, 엔트로피가 더 작은 거시상태로는 진행하지 않는다는 법칙이다. 이 법칙을 통해 자연적인 과정의 비가역성과 미래와 과거 사이의 비대칭성을 설명한다. 하지만 엔트로피가 감소된 거시상태가 될 확률은 극히 낮을 뿐 불가능은 아니다. 열역학 제2법칙을 간단하게 표현하자면 열의 흐름으로 표현될 수 있다.두 서술의 동등성을 입증하기 전에 각 서술의 내용을 살펴보면 먼저 켈빈-플랑크의 서술의 내용은 열기관 관련 서술이며, 어떠한 기구도 사이클을 이루어 작동하면서 하나의 열 저장조로부터만 열을 받아 정미일을 생산해 내는 것은 불가능하다는 내용이다. 즉 열효율이 100%인 열기관은 없으며 원동소(power plant)가 작동되기 위해 작동유체는 가열로뿐만 아니라 주위 환경과도 열교환이 있어야 한다. 100%의 열효율이 불가능한 것은 이상적인 조건이든 실제 조건이든 모두에게 적용된다. 즉 마찰이나 다른 손실(비가역성) 때문이 아니다. 이러한 켈빈-플랑크의 서술을 도식화하여 간단히 표현하면 아래와 같이 표현할 수 있다.열역학 제2법칙의 두 번째 서술은 클라우지우스 서술로 냉동기나 열펌프 관련 서술이면 그 내용은 사이클로 작동하면서 낮은 온도의 물체로부터 그보다 높은 온도의 물체로 열이 전달되는 것 이외에 주위에 아무런 영향을 일으키지 않는 장치를 만드는 것은 불가능하다는 내용이다. 즉 압축기가 외부 전원에 의하여 전기모터로 구동되지 않는다면 냉장고가 작동되지 않는다라는 결과를 얻을 수 있다. 이러한 클라우지우스의 서술을 도식화 하여 표현하면 아래처럼 표현될 수 있다.위에 서술했던 열역학 제2법칙의 두 서술은 모두 부정적인 서술이며 증명될 수 없다. 다른 물리법칙처럼 열역학 제2법칙은 실험적인 관찰에 근거를 두고 있으며 아직까지 열역학 제2법칙을 위반하는 실험이 수행된 적이 없다. 따라서 열역학 제2법칙의 근거는 열역학 제1법칙과 동일하게 실험에 의한 검증이다. 위 두 서술에 대하여 고찰하면 두 서술이 동등하다라는 내용과 열역학 제2법칙을 위반하는 제2종 영구운동기계를 만드는 것이 불가능하다는 것과 두 서술은 열역학 제2법칙의 일반적인 진술로서 열역학 제2법칙의 정량적 해석을 위한 카르노 정리, 클라우지우스 부등식 및 엔트로피 정의의 기초를 제공한다는 결과를 얻을 수 있다.
