能量密度數量是單位體積物質含有的能量。物質的能量密度越高，其單位質量中儲存的能量就越多。能量可以儲存在許多不同型別的物質和系統中。

一種物質可以在四種反應中釋放能量。這些反應是核能、化學能、電能和生物能。在科學方程式中，能量密度通常用U表示。

許多不同的材料可以儲存能量，從食物到煤炭石油，再到到鈾。這些材料統稱為燃料，所有這些燃料都被用作各種系統的能源。當燃料直接來自大自然時(比如原油)是初級燃料，當必須對燃料進行改性以便使用時(例如汽油)它們被稱為二次燃料。

能源不會以同樣的方式釋放它們的能量，但是假設它們可以，每種能源會把一輛車驅動多遠？假如特定質量的煤能量密度等於10，木材為 7，原油為18，鈾235為625000。

從一組不同的數字開始，一公斤原油可以讓汽車行駛約20公里。石油產品，比如汽油，因為它們能量密集度。一公斤核燃料，比如鈾235，可以讓車行駛百萬公里。這是從地球到月球再到地球的距離。核燃料的能量密度驚人。能量密度取決於能量型別。

質量能量密度 (MJ/kg)：0.46-0.72；容積能量密度 (MJ/L)：0.83-0.9。

電池的平均單位體積或質量所釋放出的電能。一般在相同體積下，鋰離子電池的能量密度是鎳鎘電池的2.5倍，是鎳氫電池的1.8倍，因此在電池容量相等的情況下，鋰離子電池就會比鎳鎘、鎳氫電池的體積更小，重量更輕。

電池能量密度=電池容量×放電平臺/電池厚度/電池寬度/電池長度。

現常規鋰離子電池的放電倍率還是介於0.2C～0.5C，而一般電池在這個倍率期間的放電容量差值不超過1%。但對於高倍率放電而言，其容量與低倍率差別明顯。因此對於有特殊放電倍率的電池而言，需留意其放電倍率再計算相對應的能量密度。