摩擦能量耗散反映了机械动能的转化和损耗。据统计，全世界大约有1/3的能源以各种形式消耗在摩擦上，而80%的机械零部件损坏是由于各种形式的磨损引起的。发达国家每年因摩擦、磨损造成的损失约占其GDP的2%～7%。揭示摩擦能量耗散的内涵和起源对于节约能源和资源至关重要。摩擦过程中伴随的能量耗散主要有以下几方面来源。

摩擦过程会导致材料表面晶格畸变、结构相变等，甚至产生材料的塑性变形和破坏，由此带来显著的摩擦能量耗散，摩擦过程中所做的功大部分以摩擦热的形式散失，少量以势能形式存储在摩擦材料中。当一定体积的材料积累的能量达到临界数值时，便会产生磨损破坏。

黏弹性是指材料在受到应力作用时同时展现出弹性和黏性的特征。在摩擦副接触时，接触峰相互之间发生剪切，初始由于接触峰具有弹性特征，能量储存在接触峰的变形中，但随着时间推移，接触峰的黏性使得应力逐渐减小，因此经过弛豫，发生能量耗散。微观原因是在剪切力作用下，接触峰内部分子断键或重排，接触峰的弹性能用于断键的能量消耗，导致能量耗散。

具有黏性的实际流体，流体与壁面之间，及流体内部会产生摩擦阻力或者内摩擦，从而导致能量耗散。特别是在高速流动中，这种机械能损失，会导致热量大量产生。

随着实验和模拟技术的发展，包括原子力显微镜、表面力仪和石英晶体微天平等仪器，及分子动力学模拟等数值仿真方法，从微观上进行摩擦能量耗散机理的研究表明，即使把负荷引起的塑性变形、黏着和粗糙度的影响抑制到最低限度，实现原子级光滑表面的分子接触时，即达到所谓的“界面摩擦”状态时，同样会导致摩擦能量耗散。

在无磨损界面摩擦微观能量耗散机理的研究中，认为摩擦中主要有两种能量耗散过程，即声子^[注]发生和电子激励。声子与原子振动相关联，这种振动受到界面滑动机械激励，其能量最终以声波或热的形式耗散。电子激励摩擦是由金属界面上导电电子受滑动诱导的激发或者绝缘界面上的静电荷积累产生。

摩擦过程会激发原子振动，产生声子。在摩擦过程中内部耗散和界面耗散使得声子由一种模态向其他模态转变，声子模态从离散的逐渐变为连续的，从而导致能量耗散。某些情况下，电子会促进声子的衰减，这种电子-声子耦合作用会导致能量快速耗散。

电子耗散主要有3种：①电子-空穴对。主要发生在导体或金属材料之间的摩擦过程中，摩擦带来原子振动，继而带动电子，激发出电子-空穴对，进一步转变成欧姆热，产生能量耗散。这种机制带来很多现象，例如薄膜电阻率的增加，红外反吸收峰的产生，振动峰的拓宽，表面原子的滑移等。②镜像电荷效应和电场涨落。镜像电荷效应和电场涨落引起长程范德华力和卡西米尔力，其激发的电子耗散会造成非接触条件下的摩擦力。③电子发射。由热、光照或化学作用等产生的能量导致电子非平衡态，其弛豫产生能量，储存在缺陷中，进而在某种条件下能量被释放，造成周围部分电子从晶体发射出去，能量由此耗散。

主要有两种：①电子-声子耦合作用。某些情况下，电子促进声子的衰减，这种耦合作用导致能量快速耗散。②摩擦发光。摩擦过程中化学键断裂或压电区域充放电，产生光子，携带能量逃逸，造成能量耗散。