En termodinàmica i mecànica estadística, la paradoxa de Gibbs, plantejada per Josiah Willard Gibbs, part d'una expressió no extensiva de l'entropia segons la qual, si en un sistema tancat es dona un procés isobàric i isotèrmic de difusió pel qual es barregen dos gasos ideals qualssevol, la variació d'entropia del sistema sempre serà positiva, fins i tot si tots dos gasos són iguals.