能量是物質運動轉換的量度，簡稱“能”。世界萬物是不斷運動的，在物質的一切屬性中，運動是最基本的屬性，其他屬性都是運動的具體表現。能量是表征物理係統做功的本領的量度。
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係整體的機械能，如動能、勢能、聲能等。在熱現象中表現為係統的內能，它是係統內各分子無規則運動的動能、分子間相互作用的勢能、原子和原子核內的能量的總和，但不包括係統整體運動的機械能。對於熱運動能（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） [2] 。
空間屬性是物質運動的廣延性體現；時間屬性是物質運動的持續性體現；引力屬性是物質在運動過程由於質量分布不均所引起的相互作用的體現；電磁屬性是帶電粒子在運動和變化過程中的外部表現，等等。物質的運動形式多種多樣，每一個具體的物質運動形式存在相應的能量形式。
宏觀物體的機械運動對應的能量形式是動能；分子運動對應的能量形式是熱能；原子運動對應的能量形式是化學能；帶電粒子的定向運動對應的能量形式是電能；光子運動對應的能量形式是光能，等等。除了這些，還有風能、潮汐能等。當運動形式相同時，物體的運動特性可以采用某些物理量或化學量來描述。物體的機械運動可以用速度、加速度、動量等物理量來描述；電流可以用電流強度、電壓、功率等物理量來描述。但是，如果運動形式不相同，物質的運動特性唯一可以相互描述和比較的物理量就是能量，能量是一切運動著的物質的共同特性
A係統可以借由簡單的物質轉移將能量傳遞到B係統中（因為物質的質量等價於能量）。如果能量不是借由物質轉移而傳遞能量，而是由其他方式傳遞，會使B係統產生變化，因為A係統對B係統作功。功的效果如同一個力以一定的距離作用在接收能量的係統中。例如，A係統可以經過電磁輻射到B係統，使吸收輻射能量的B係統內部的粒子產生熱運動。一個係統也可以通過碰撞傳遞能量，在這種情況下被碰撞的物體會在一段距離內受力並獲得運動的能量，稱為動能。熱能的傳遞則可以由以上兩個方法產生：熱可以由輻射能轉移能量，或者直接由係統間粒子的碰撞而轉移動能。
能量可以不用表現為物質、動能或是電磁能的方式而儲存在一個係統中。當粒子在與其有相互作用的一個場中移動一段距離（需借由一個外力來移動），此粒子移動到這個場的新的位置所需的能量便被儲存了。當然粒子必須借由外力才能保持在新位置上，否則其所處在的場會借由推或者是拉的方式讓粒子回到原來的狀態。這種借由粒子在力場中改變位置而儲存的能量就稱為位能（勢能）。一個簡單的例子就是在重力場中往上提升一個物體到某一高度所需要做的功就是位能（勢能）。
任何形式的能量可以轉換成另一種形式。舉例來說，當物體在力場中自由移動到不同的位置時，位能可以轉化成動能。當能量是屬於非熱能的形式時，它轉化成其他種類的能量的效率可以很高甚至是完美的轉換，包括電力或者新的物質粒子的產生。然而如果是熱能的話，則在轉換成另一種形態時，就如同熱力學第二定律所描述的，總會有轉換效率的限製。
在所有能量轉換的過程中，總能量保持不變，原因在於總係統的能量是在各係統間做能量的轉移，當從某個係統間損失能量，必定會有另一個係統得到這損失的能量，導致失去和獲得達成平衡，所以總能量不改變。這個能量守恒定律，是在19世紀初提出，並應用於任何一個孤立係統。根據諾特定理，能量守恒是由於物理定律不會隨時間而改變所得到的自然結果。
雖然一個係統的總能量，不會隨時間改變，但其能量的值，可能會因為參考係而有所不同。例如一個坐在飛機裏的乘客，相對於飛機其動能為零；但是相對於地球來說，動能卻不為零，也不能以單獨動量去與地球相比較。