定量說明傳導電流將電能轉換為熱能的定律，由J.P.焦耳在1840年根據實驗結果提出。該定律的內容如下：電流通過導體時產生的熱量 Q（稱為焦耳熱）與電流強度 I的二次方、導體的電阻R和通電時間t成正比。採用國際單位制時，其運算式為Q＝＝I2Rt，或為熱功率P＝I2R。它是設計電照明、電熱設備及計算各種電氣設備溫升的重要公式。
利用電流密度 j和熱功率密度 p（即單位體積的熱功率）這兩個概念，可以把焦耳定律寫成微分形式
它表明：在通電導體中某點的熱功率密度與電流密度的二次方、導體的電阻率成正比。
導體的電阻將電功率P=IU（U為電壓）轉換為熱耗散P=I2R，這一不可逆的能量轉換過程是電阻的基本屬性之一，故也可用焦耳定律來定義導體的電阻，即
它和
歐姆定律所定義的電阻
是一致的。
電爐、白熾燈和用於過電流保護的熔絲等都是利用焦耳熱工作的。但焦耳熱也存在有害的一面，如在輸電線路中，由於焦耳熱而降低瞭電能的傳輸效率。發電機繞組內，由於電流很大，需要用水或氫氣進行冷卻。