Temperaturas negativas sólo se definen para los sistemas donde hay un número limitado de energía de los estados. Considerar el aumento de la temperatura de un sistema, a continuación, a medida que la temperatura empieza a subir, las partículas comienzan a moverse dentro de estados de energía más elevada, y a medida que la temperatura sigue en aumento, el número de partículas en la parte inferior de energía de los estados y en los más altos estados de energía de los enfoques de igualdad. (Esto es una consecuencia de la definición de la temperatura en la mecánica estadística de sistemas con limitado de estados.) Si añadimos la energía en estos sistemas en la forma adecuada, podemos crear un sistema en el que el número de partículas en los estados de energía más elevada es más grande que el número de los inferiores. Nuestro sistema es entonces caracterizan por tener una temperatura negativa. Por lo tanto, "una sustancia con una temperatura negativa no es más frío que el cero absoluto, sino que es más caliente que el infinito de la temperatura." (http://en.wikipedia.org/wiki/Negative_temperature)
En general, como una fuente de energía para un sistema con una temperatura negativa, su entropía disminuye. Por otro lado, si la misma energía que se agrega a un sistema con temperatura positiva, a continuación, su entropía aumenta.