Vycházíme-li z kinetické teorie látek, pak součet pohybové a polohové energie částic (molekul a atomů) tělesa označujeme jako vnitřní energii tělesa.
Vnitřní energii tělesa můžeme zvýšit buď konáním mechanické práce nebo tepelnou výměnou s teplejším tělesem. Množství energie, kterou si vymění tělesa při tepelné výměně se nazývá teplo.
Pro změnu vnitřní energie platí zákon zachování energie - tzv. první termodynamický zákon: Přírůstek vnitřní energie U tělesa je roven součtu práce W vykonané okolními tělesy a tepla Q odevzdaného okolními tělesy.