能量可以用来表征物理系统做功的本领。

能量的单位与功的单位相同，在国际单位制中是焦耳（J）。在原子物理学、原子核物理学、粒子物理学等领域中常用电子伏（eV）作为单位，1电子伏=1.60218×10⁻¹⁹焦。物理领域，也用尔格（erg）作为能量单位，1尔格=10⁻⁷焦。

能量以多种不同的形式存在。按照物质的不同运动形式分类，能量可分为机械能、化学能、热能、电能、辐射能、核能。这些不同形式的能量之间可以通过物理效应或化学反应而相互转化。

物体在力学现象中所具有的能量形式，包含动能和势能（位能），即机械能=动能+势能。

动能在宏观物体的低速力学现象中由牛顿力学近似给出：。式中物体的惯性质量是一个不变的常数。势能是能量存在的另一种形式，可以把它比作能够转化为动能的物体具有（引力）势能，位置越高势能越强，当它自由下落到低处时，势能就转变成物体的动能。宇宙中物体内部的原子（或分子）之间既存在相互作用因而具有势能，又在不停地相对运动（热运动）因而具有动能。所以任何物体既有动能又有势能，例如一个弹簧被压紧时就具有了势能，压得越紧势能越大，把弹簧松开后，势能就转化成了动能。

物质发生化学变化（化学反应）时释放或吸收的能量。如干电池和蓄电池的放电是化学能转变成电能，给电池充电则是电能转变成化学能。

物质内部原子分子热运动的动能。温度愈高的物质所包含的热能愈大。热机是膨胀的水蒸气把它的热能变成了热机的动能。

正负电荷之间由于电力作用所具有的（电）势能，可以用电场强度表达出来。真空中的电能密度（单位体积内的电能），即电场能量密度，介质中的电能密度，式中为电位移矢量；为电场强度。电能的提取就是将电势能变成带电粒子的动能，如导体中的电流或加速器中的荷电粒子束。磁能是指磁场能，磁能密度，式中为磁场强度；为磁感应强度。电能密度与磁能密度之和为电磁能密度，即电磁场能量密度。

指光和电磁波的能量（光子的能量）。

原子核内核子的结合能，它可以在原子核裂变或聚变反应中释放出来变成反应产物的动能。

狭义相对论中的相对论性力学要比牛顿力学更精确地描写了物质的力学运动规律。质能关系（）把惯性质量与能量联系起来。物质的总能量写成：

式中是物体的静质量；为相对论质量；为真空光速；为物体在惯性系中的运动速度的大小（绝对值）；为物体动量的绝对值。物体的动能等于总能量减去静能量（）：

低速近似下（非相对论）的动能成为牛顿力学中的形式。由于质能关系，质量守恒包含在能量守恒之中。

机械能、化学能、热能、电（磁）能、辐射能、核能等不同类型的能量之间相互转化的方式多种多样。例如，最常见的电能（交流电和电池）可以由多种其他形式的能量转变而来，如机械能-电能的转变（水力发电）、核能-热能-机械能-电能的转变（核能发电）、化学能-电能的转变（电池）等。不同类型能量之间的相互转化方式如图。

不同类型能量之间的相互转化方式