热化问题的核心是孤立系统趋平衡的过程特征与机制。对该问题的研究，涉及物理学中一些重要而尚未透彻理解的基本概念，如热平衡态的微观动力学定义，平衡态系综理论的微观基础等。在经典层面对热化问题的研究，最早可以追溯到L.玻耳兹曼的工作。量子力学创立后量子层面的探讨逐渐展开。经过多年研究，对该问题的许多方面有了深入了解，但仍然存在诸多未解难题，最难者为如何处理热过程的不可逆性与微观理论的可逆性之间的关系。

1929年，数学家、物理学家J.冯·诺伊曼（John Von Neumann）证明了量子遍历性定理，指出薛定谔演化的长时间平均行为常有很好的遍历性。尽管并不直接适用于热化过程，但该定理推进了对平衡态的理解。物理学家E.薛定谔的工作指明，量子系统具有一些在经典层面所没有而在理解热化时必须考虑的特征，这些特征尤其体现于约化密度矩阵在能量基矢上的非对角项。到20世纪70～80年代，随着混沌研究领域的兴起和发展，人们认识到混沌现象对于理解热化具有重要意义，并且着手研究量子混沌与量子热化的关系。90年代，J.M.道茨利用随机矩阵理论、M.斯莱德尼奇^[注]利用半经典理论研究了量子混沌系统波函数的性质，在相应近似下他们发现，同一个窄能壳内的不同能量本征函数，对小子系统的可观测性质会给出十分接近的预言。

21世纪第一个十年中，具体模型中的计算在一定程度上验证了上述关于量子混沌系统波函数的预言，进而，人们假设这一性质在更为广泛的系统中成立，称为本征态热化假设（ETH），认为ETH可能是平衡态微正则系综描述的微观基石，也是理解热化过程的核心。但由于以下原因，总的形势要更为复杂。一方面，仅仅ETH并不足以解释能量本征态的叠加态的热化过程，而且根据量子混沌领域的现有进展，尚不足以确定ETH在真实量子混沌系统中的适用程度。另一方面，第一个十年中的另一项进展，揭示了另一个可能与热化本质有关的性质，即足够大的能壳中的典型态对小子系统性质所给出的预言，与微正则系综所给出的类似。沿ETH与沿典型态两个方向的研究以前还几乎是并行的，但后来它们有了汇拢趋势。可以预期，它们的真正汇拢会为热化问题带来更为深入的理解。温度概念的动力学基础，即什么样的动力学性质可以导致温度的统计力学表示式仍是一个十分困难、很少研究的问题。