De Gibbs-vrije energie (of Gibbs-energie) is een thermodynamisch potentieel dat kan worden gebruikt om het maximale omkeerbare werk te berekenen dat kan worden uitgevoerd door een thermodynamisch systeem bij een constante temperatuur en druk. De Gibbs-vrije energie gemeten in joules in SI) is de maximale hoeveelheid niet-expansiewerk dat kan worden onttrokken aan een thermodynamisch gesloten systeem (kan warmte uitwisselen en werken met zijn omgeving, maar doet er niet toe). Dit maximum kan alleen worden bereikt in een volledig omkeerbaar proces. Wanneer een systeem omkeerbaar transformeert van een begintoestand naar een eindtoestand, is de afname van Gibbs-vrije energie gelijk aan het werk van het systeem aan zijn omgeving, minus het werk van de drukkrachten.
Voor elk gesloten systeem dat is gevormd uit bekende hoeveelheden voorgeschreven chemische soorten, wordt de evenwichtstoestand volledig bepaald wanneer twee onafhankelijke variabelen worden vastgesteld. De twee onafhankelijke variabelen die aan specificatie onderhevig zijn, kunnen in het algemeen intensief of uitgebreid zijn. Het aantal onafhankelijke intensieve variabelen wordt echter gegeven door de faseregel. Dus als F = 1, moet ten minste één van de twee variabelen uitgebreid zijn en als F = 0 moeten beide uitgebreid zijn.