熵是廣延性參數(shù)，因此系統(tǒng)與外界交換物質將引起系統(tǒng)熵的改變，即質熵流；另外根據(jù)克勞修斯不等式
在開口系統(tǒng)微分形式熵方程中，質熵流和熱熵流的物理意義很明確，系統(tǒng)的熵變等于熵流（包括質熵流和熱熵流）與熵產(chǎn)之和。方程為：
式中
生物中的負熵流簡稱生物體的負熵，是指生物體在生物過程中，造成生物體熵的減少。生命運動中廣泛包含若干復雜的熱運動，熱力學的基本原理同樣適用于生命運動。按照熱力學第二定律，任何自發(fā)過程總是朝著熵增大的方向進行，對于孤立系統(tǒng)，它的熵總要達到其最大值。從物理意義上理解，孤立系統(tǒng)是由有序向無序發(fā)展的，最終達到狀態(tài)平衡。但是，按照達爾文的進化論，對于生命物質來說，從簡單、低等的無生命物質變?yōu)閺碗s、高等的有生命物質。在這個過程中，構成生物體的生物化學物質的高度有序。換句話說，生物進化是向著有序、熵減少的方向發(fā)展的。
表面看來，生命進化過程中內(nèi)部熵降低，有悖于熱力學第二定律。但是這種想法忽略了生物體是開放的體系，與外界進行著質、能的交換，其熵變?nèi)Q于兩個部分：一部分來自與外界的交換，即熵流（包括質熵流和熱熵流）；另一部分來自體系的內(nèi)部，由體系內(nèi)部的化學反應、擴散等不可逆過程產(chǎn)生的恒大于零的熵產(chǎn)。要使生物體能健康生存、發(fā)展、進化，必須使其熵變小于或者等于零。生物體通過不斷地從外界補充“秩序”，即“負熵流”，使生物體的熵不斷減少，使生物體更加有序，從而保證了生物體的生存與進化。例如，高等動物食用低熵的食物，排出高熵的排泄物，從而使動物體內(nèi)的熵減少。如果把生物孤立起來不與外界聯(lián)系，沒有“負熵流”輸入，則“熵產(chǎn)”越積越多，體系就越趨于混亂，終將死亡。因此，生物在生命活動中從周圍環(huán)境中不斷地吸取負熵，以維持生存和進化。生命體是開放的、不可逆的非熱力學平衡體系。平衡態(tài)是無序的，而非平衡態(tài)是有序的，這與熱力學第二定律一致，也符合熵增原理。奧地利科學家E.薛定諤（Erwin Schr?dinger，1887～1961）于1943年在《生命是什么？》一書中，生動地用“生命賴負熵為生”這一句名言精辟概括生命現(xiàn)象中的熱力學。但是估算一個生物體內(nèi)的熵是困難的，法國L.M.布里淵（Louis Marcel Brillouin，1854～1948）曾說：“生命機體的熵含量是一個毫無意義的概念?！盓.薛定諤也在書中進一步指出：“我們不可能用物理定律去完全解釋生命物質，因為生命物質的構造同迄今物理實驗過程中的任何東西都不一樣?！?/p>
