Nguyên lý Landauer có thể được hiểu là hệ quả của định luật hai nhiệt động lực học—nói rằng entropy của một hệ kín không thể giảm—cùng với định nghĩa của nhiệt độ nhiệt động lực.

Khi số trạng thái lô gíc của một hệ giảm (quá trình tính toán bất thuận nghịch) nó gây ra một sự giảm entropy thông tin, bị ngăn cản bởi định luật hai nhiệt động lực học, trừ phi số trạng thái vật lý (không mang thông tin) tăng lên, để giữ tổng số trạng thái ít nhất là không nhỏ hơn ban đầu. Điều này dẫn đến tổng số trạng thái vật lý tăng, làm cho entropy nhiệt động lực tăng theo.

Entropy cực đại của một hệ thống có hạn là có hạn. Lý thuyết trường lượng tử quy định một hệ có thể tích và năng lượng giới hạn phải có entropy có hạn. Để entropy của máy tính không tăng vượt quá giới hạn, nó cần trao đổi lượng entropy dư thừa S với môi trường ở nhiệt độ T, dẫn đến nhiệt lượng toả ra cho môi trường Q = ST.

Ví dụ, khi một bit bị xoá, entropy thông tin mất k ln 2, dẫn đến entropy vật lý tăng k ln 2, và nhiệt toả ra cho môi trường là Q ≥ kT ln 2.

Biểu thức này lần đầu được giới thiệu bởi John von Neumann, nhưng được chứng minh cẩn thận lần đầu bởi Landauer.