Termodynamiczna strzałka czasu (inaczej entropowa strzałka czasu) – popularnonaukowe określenie na fakt, że zgodnie z drugą zasadą termodynamiki wzrost entropii w układach izolowanych może stanowić podstawę określenia kierunku strzałki czasu w skali całego Wszechświata przy założeniu, że Wszechświat jest układem izolowanym.
Wyjaśnienie ogólne Jedną z wielkości opisujących stan układu termodynamicznego jest entropia. Zgodnie z II zasadą termodynamiki, w układach izolowanych, podlegających wewnętrznym przemianom termodynamicznym entropia zwiększa się z upływem czasu. W związku z tym można stwierdzić, iż układ izolowany w stanie, w którym miał mniejszą entropię, znajdował się na osi czasu wcześniej, niż w stanie, w którym miał większą entropię.
W termodynamice klasycznej entropia jest przyjętą wielkością, istotę tej wielkości wyjaśniła termodynamika statystyczna określając, że entropia jest zależna od liczby sposobów realizacji układu w wybranym stanie makroskopowym. Stwierdzenie to oznacza, że II zasada termodynamiki wynika ze stwierdzenia: W każdym układzie izolowanym spontanicznie dochodzi tylko do takich przemian, które powodują wzrost liczby sposobów realizacji układu.