热力学有助于理解氧化物热还原所需的温度变化，并预测哪种元素适合作为给定金属氧化物的还原剂。吉布斯能是金属萃取过程中最重要的热力学项。
对于自发反应，吉布斯能的变化量(G，必须是负的。对于给定温度下的任何过程，∆G由方程给出：
∆G =∆H- T∆S
其中，∆H =焓变，绝对温度，∆S =反应过程中的熵变。
用1克氧、硫(或)卤素分子形成金属的氧化物、硫化物(或)卤化物时，吉布斯能随温度的变化曲线。这种图形表示被称为艾林厄姆图。
这些图有助于确定将给定的金属氧化物还原为金属的相对容易程度，也有助于预测矿石热还原的可行性。
艾林厄姆图通常由生成氧化物的吉布斯能随温度变化的曲线图组成。氧化物的埃林厄姆图有几个重要的特点。
（i）大多数金属对金属氧化物反应的图表显示为正斜率。
例如：2M + O2→2MO。
（ii）在这个反应中，由于气体的消耗，熵（或）随机性从左到右减小。因此，∆S变为负的。如果温度升高，那么T∆S变得更负。所以，∆G变得不那么负了。
吉布斯能量变化沿直线，除非材料熔化（或）蒸发。发生这种变化的温度是由正边斜率的增加来表示的。
（iii）当温度升高时，曲线与∆G为零线交点。在这个温度下，氧化物的生成自由能是负的，所以氧化物是稳定的。在这个温度以上，氧化物的生成自由能为正电，氧化物变得不稳定，将分解成金属和二氧。
在埃林厄姆图中，任何一种金属都会减少其上方另一种金属的氧化物。Ex： Al在白蚁反应中降低FeO、CrO和NiO，而Al在1500℃以下的温度下不降低MgO。
