Penelitian ini bertujuan untuk (1) mengetahui tingkat miskonsepsi, (2) mengetahui letak miskonsepsi yang dialami siswa, (3) dan mengetahui faktor penyebab terjadinya miskonsepsi pada materi pokok termokimia siswa kelas XII-9 SMA Negeri 1 Banyudono tahun ajaran 2023/2024. Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif kualitatif, dimana sampel dalam penelitian ini diambil dengan teknik purposive sampling. Subjek dalam penelitian ini adalah peserta didik kelas XII-9 SMAN 1 Banyudono. Teknik pengumpulan data yang digunakan pada penelitian ini adalah tes diagnostik Four-Tier Multiple Choice dengan metode CRI, observasi, wawancara, angket, dan dokumentasi. Hasil analisa data menunjukkan bahwa rata-rata tingkat pemahaman siswa yaitu untuk siswa yang paham konsep memiliki persentase 25,5%, siswa yang miskonsepsi sebesar 38,9% (miskonsepsi kategori sedang), siswa yang tidak paham konsep sebesar 32,4%, dan 3,3% eror. Miskonsepsi terjadi pada setiap indikator, sebesar 26,6% siswa mengalami miskonsepsi pada indikator sistem dan lingkungan, sebesar 45,8% pada indikator reaksi eksoterm dan endoterm, dan sebesar 39,2% pada indikator entalpi dan perubahan entalpi. Faktor penyebab terjadinya miskonsepsi pada siswa yaitu penalaran siswa yang keliru dan salah, serta kurangnya kemampuan siswa untuk memahami dan mengingat materi.