Некоторые преимущества изотермического процесса перед другими типами газовых процессов:

• Постоянная внутренняя энергия газа. 2 Так как температура не меняется, то внутренняя энергия идеального газа в таком процессе остаётся постоянной. 2
• Полная трансформация подводимой к газу теплоты в работу расширения. 2 Это происходит потому, что вся подводимая к газу теплота полностью превращается в работу расширения. 2
• Возможность отвода теплоты в количестве, равном затраченной на сжатие работе. 2 Это происходит при изотермическом сжатии, когда от газа отводится теплота в количестве, равном затраченной на сжатие работе. 2

Кроме того, изотермический процесс используется, например, в двигателе Карно, при котором жидкость испытывает изотермическое сжатие и расширение. 4