थर्मोडायनामिक्समध्ये, हेल्होल्टझ मुक्त उर्जा ही एक थर्मोडायनामिक संभाव्यता असते जी बंद तापमान असलेल्या थर्मोडायनामिक प्रणालीकडून मिळणारे उपयुक्त कार्य स्थिर तापमान आणि व्हॉल्यूमवर (आयसोथर्मल, आइसोकॉरिक) मोजते. प्रक्रियेदरम्यान हेल्महोल्ट्ज उर्जेमधील बदलाचे नकारात्मकता थर्मोडायनामिक प्रक्रियेमध्ये सिस्टम ज्या जास्तीत जास्त काम करत असते त्या जास्तीत जास्त काम करण्याच्या बरोबरी असते. जर व्हॉल्यूम स्थिर ठेवला गेला नाही तर या कामाचा काही भाग सीमा काम म्हणून केला जाईल. हे स्थिर खंड असलेल्या सिस्टमसाठी हेल्होल्टझ ऊर्जा उपयुक्त करते.
निर्धारित रासायनिक प्रजातींच्या ज्ञात प्रमाणांपासून तयार झालेल्या कोणत्याही बंद प्रणालीसाठी, जेव्हा कोणतेही दोन स्वतंत्र चल निश्चित केले जातात तेव्हा समतोल स्थिती पूर्णपणे निर्धारित केली जाते. स्पेसिफिकेशनच्या अधीन असलेले दोन स्वतंत्र व्हेरिएबल्स सर्वसाधारणपणे एकतर गहन किंवा विस्तृत असू शकतात. तथापि, स्वतंत्र गहन व्हेरिएबल्सची संख्या फेज नियमाद्वारे दिली जाते. अशा प्रकारे जेव्हा F = 1, तेव्हा दोनपैकी किमान एक व्हेरिएबल्स विस्तृत असणे आवश्यक आहे आणि जेव्हा F = 0, तेव्हा दोन्ही विस्तृत असणे आवश्यक आहे.