物質運動的一種量度,簡稱能。對應於物質的各種運動形式,能量也有各種不同的形式,它們可以通過一定的方式互相轉換。在機械運動中表現為物體或體系整體的機械能,如動能、勢能、聲能等。在熱現象中表現為系統的內能,它是系統內各分子無規運動的動能、分子間相互作用的勢能、原子和原子核內的能量的總和,但不包括系統整體運動的機械能。對於熱運動能(舊稱熱能),人們是通過它與機械能的相互轉換而認識的(見熱力學第一定律)。各種場也具有能量。單位體積內電磁場的能量ww的值就取決於電場和磁場的值:

式中E)、DH、和B分別是電場強度、電位移、磁場強度和磁感應強度。電磁能量可以通過場對運動電荷的洛倫茲力的作用或其他方式轉換成物體的機械能、熱運動能或化學能等其他形式的能。

  根據狹義相對論,物體的質量m和能量E之間存在著質能關系E=mс2(с為真空中的光速)。因此,當物體靜止時也具有能量。物質的能量、質量這二者是密切相關的。原子核的質量比組成它的核子的總質量小,即自由核子結合成原子核時有能量釋放出來,這能量稱為原子核的結合能。比結合能(原子核中平均每核子的結合能)低的重核裂變成比結合能高的較輕核,或幾個比結合能低的輕核聚合成一個比結合能高的較重核,所釋放的能量就是原子能。化學能是原子的外層電子變動,導致電子結合能改變而放出的能量。正負電子對湮沒成光子,就是電子的靜能轉換成光子的能量。

  人們根據大量實驗確認瞭能量守恒定律,即不同形式能量之間相互轉換時,其量值守恒。焦耳熱功當量實驗是早期確認能量守恒定律的有名實驗,而後在宏觀領域內建立瞭能量轉換與守恒的熱力學第一定律。康普頓效應確認能量守恒定律在微觀世界仍然正確,後又逐步認識到能量守恒定律是由時間平移不變性決定的,從而使它成為物理學中的普遍定律(見對稱性和守恒律)。在一個封閉的力學系統中,如果沒有機械能與其他形式能量之間相互轉換時,則機械能守恒。機械能守恒定律是能量守恒定律的一個特例。

  伽利略時代已出現瞭“能量”的思想,但還沒有“能”這一術語。17世紀出現瞭“活力”這一名詞,它相當於現在的動能的兩倍。1807年正式出現瞭“能”這一術語,1853年出現瞭“勢能”,1856年出現瞭“動能”這些術語。

  應當註意,能量這一概念有其應用范圍,根據廣義相對論,在一定條件下就不再能使用能量這種量度。

  能量的單位是焦耳 (J)。在原子物理學、原子核物理學、粒子物理學等領域中常用電子伏(eV)作為單位,1eV=1.60219×10-19J。理論物理領域,也有用爾格(erg)作為能量單位的,1erg=10-7J。