Изотермията (от гръцките думи iso - "равен" и therme - "топлина") е състояние на постоянна температура на веществото.
Изотермичен процес е процес, който протича при постоянна температура. Например, изотермично разширение или компресия на газ означава, че налягането на газа се променя, но температурата остава същата. При изотермичен процес преносът на топлина се осъществява по такъв начин, че компенсира топлинните ефекти на самия процес, като поддържа постоянна температура.
Изотермичните процеси се използват широко във физиката и химията за изследване на поведението на веществата при постоянна температура. Например изотермите на адсорбция показват колко газ или пара могат да бъдат адсорбирани върху повърхността на твърдо вещество при различни налягания, но една и съща температура.
По този начин изотермията означава поддържане на постоянна температура на веществото по време на процеса на физични или химични трансформации. Това е важно условие за много експерименти и процеси.