Si un sistema puede intercambiar energía con otro, por ejemplo, por radiación o conducción del calor, se trata de un sistema energéticamente abierto. En lugar de la conservación de la energía, se aplica un equilibrio energético: la energía que entra en un sistema menos la que sale de él es el cambio en la energía del sistema y tiene que ser proporcionada o absorbida del ambiente. Observando los flujos de energía en el sistema o entre el sistema y su medio ambiente, se pueden inferir procesos dentro del sistema, aunque no sean accesibles a mediciones directas.