溶液热力学是指至少由两种组分混合而成的均相体系热力学。溶液热力学在工程上应用十分广泛。该分支学科与扩散分离过程以及流体的物性学密切相关，天然气和石油开采、烃-水体系和水合物的研究、石油产品的深度加工、煤和固体燃料的化学加工、气体的净化和提纯、复杂矿物的化学处理、湿法冶金过程的开发、聚合物的合成和加工以及生物技术等行业都与溶液的热力学性质发生联系。

凡是有溶液存在和伴有热和能的过程中，都有溶液热力学的研究对象。从热力学观点看，溶液中所有的组分是等价的，并不是一定要把溶液的组分分为溶质和溶剂。