系を特徴づけるパラメータのゆっくりとした変化に対して時間的に変化しない物理量。たとえば振動数が変化する振り子において、一定の振動数のときの周期に対して十分長い時間スケールで振動数が変化する場合、エネルギー E と振動数 ν（ニュー）の比 E/ν が断熱不変量となる。この量は位相空間における軌道の一周期で囲まれる面積に等しい。この面積は作用変数とも呼ばれる。一般の多重周期系においてもハミルトニアンの時間変化が十分緩やかである場合、作用変数は断熱不変量となる。