能量既不會憑空產生也不會憑空消失，它只會從一個物體轉移到另一個物體，或者從一種形式轉化為另一種形式，而在轉化或轉移的過程中，能量總量保持不變。
熱力學第一定律：普遍的能量守恆和轉化定律在一切涉及宏觀熱現象過程中的具體表現。熱力學第一定律確認，任意過程中系統從周圍介質吸收的熱量、對介質所做的功和系統內能增量之間在數量上守恆。
熱力學第一定律即能量守恆定律，它是人類經驗的總結，不能用任何別的原理來證明。熱力學系統能量表達為內能、熱量和功，熱力學第一定律是能量守恆的一種表達形式。從它匯出的結論，還沒有發現與事實有矛盾。根據熱力學第一定律可以設想，要製造一種機器，它既不靠外界供給能量，本身也不減少能量，卻不斷地對外做功而不消耗能量。人們把這種假想的機器稱為第一類永動機。因為對外界做功就必須消耗能量，不消耗能量就無法對外界做功，因此第一定律也可以表達為“第一類永動機是不可能造成的”。反過來，第一類永動機永遠不能造成，也就證明了第一定律是正確的。
熱力學系統由狀態1經過一個過程到達狀態2後，系統的內能一般會發生改變。根據能量守恆定律可得：
ΔU=Q－W （1）
式中ΔU=U2－U1為系統的內能增量；Q為在此過程中系統從環境所吸收的熱量；W為在此過程中系統對環境所做的功。式（1）是熱力學第一定律的數學表達形式。
式（1）中U是狀態函式，即ΔU 的數值只取決於系統的始態和終態，而與系統由始態變到終態所經過的具體過程無關，而其中Q和W 則與過程有關。應用式（1）時須注意Q和W 的正負號為：系統吸熱Q>0，系統放熱Q<0；系統對環境做功W >0，環境對系統做功W <0。
若系統狀態發生一個微小變化，則熱力學第一定律就寫成：
dU=δQ－δW （2）
式中δQ和δW 分別為過程的微小的熱量和微小的功，它們不是全微分，所以用“δ”而不用“d”來表示，以與全微分表示區別 。
熱力學第一定律還可表述為第一類永動機（一種能不斷自動做功而無須消耗任何燃料和能源的機器）是做不成的。 當系統是開放的，它和介質之間不僅有熱的和機械的相互作用，還有物質交換，則熱力學第一定律的表述中還應增加一項因物質交換引起的能量的增量或減量。
機械能是物體在力學現象中所具有的能量形式，包含動能和勢能（位能），即機械能=動能+勢能。
在一個封閉的力學系統（保守力學系統）中，只有保守力做功，沒有機械能與其他形式能量之間相互轉換時，則機械能守恆，系統能量表現為機械能。能量守恆具體表現為機械能守恆定律。機械能守恆定律是能量守恆定律的一個特例。
能量守恆定律表明，能量只能從一種形式變為另一種形式而無法憑空產生或者是消滅。能量守恆是時間的平移對稱性（平移不變性）得出的數學結論（見諾特定理）。
根據能量守恆定律，流入的能量等於流出的能量加上內能變化。
此定律是物理學中相當基本的判據。依照時間的平移對稱性（平移不變性），物理定律（定理）在任何時間都成立。
在狹義相對論中能量守恆定律表現為質能守恆定律。質能守恆定律是能量守恆定律的特殊形式。質能公式E=mc2描述了質量與能量對應關係。在經典力學中，質量和能量之間是相互獨立的，但在相對論力學中，能量和質量是物體力學性質的兩個方面的同一表徵。在相對論中質量被擴充套件為質量-能量。原來在經典力學中獨立的質量守恆和能量守恆結合成為統一的質能守恆定律，充分反映了物質和運動的統一性。
單一質量粒子的相對論能量包括其靜止質量及其動能。若一質量粒子動能為零（或在相對靜止參考系中），或是一個有動能的系統在動量中心繫中，其總能量（包括系統內部的動能）和其靜止質量或不變質量有關，其關係式即為著名的E=mc2。
因此只要觀測者的參考系沒有改變，狹義相對論中能量對時間的守恆性仍然成立，整個系統的能量仍然不變，位在不同參考系下的觀測者會量測的能量大小不同，但各觀測者量到的能量數值都不會隨時間改變。不變質量由能量-動量關係式所定義，是所有觀測者可以觀測到的系統質量和能量的最小值，不變質量也會守恆，而且各觀測者量測到的數值均相同。
人們根據大量實驗確認了能量守恆定律，即不同形式能量之間相互轉換時，其量值守恆。焦耳熱功當量實驗是早期確認能量守恆定律的有名實驗，而後在宏觀領域內建立了能量轉換與守恆的熱力學第一定律。康普頓效應確認能量守恆定律在微觀世界仍然正確，後又逐步認識到能量守恆定律是由時間平移不變性決定的，從而使它成為物理學中的普遍定律（見對稱性和守恆律）。
能量既不會憑空產生也不會憑空消失，它只會從一個物體轉移到另一個物體，或者從一種形式轉化為另一種形式，而在轉化或轉移的過程中，能量總量保持不變。
熱力學第一定律：普遍的能量守恆和轉化定律在一切涉及宏觀熱現象過程中的具體表現。熱力學第一定律確認，任意過程中系統從周圍介質吸收的熱量、對介質所做的功和系統內能增量之間在數量上守恆。
熱力學第一定律即能量守恆定律，它是人類經驗的總結，不能用任何別的原理來證明。熱力學系統能量表達為內能、熱量和功，熱力學第一定律是能量守恆的一種表達形式。從它匯出的結論，還沒有發現與事實有矛盾。根據熱力學第一定律可以設想，要製造一種機器，它既不靠外界供給能量，本身也不減少能量，卻不斷地對外做功而不消耗能量。人們把這種假想的機器稱為第一類永動機。因為對外界做功就必須消耗能量，不消耗能量就無法對外界做功，因此第一定律也可以表達為“第一類永動機是不可能造成的”。反過來，第一類永動機永遠不能造成，也就證明了第一定律是正確的。
熱力學系統由狀態1經過一個過程到達狀態2後，系統的內能一般會發生改變。根據能量守恆定律可得：
ΔU=Q－W （1）
式中ΔU=U2－U1為系統的內能增量；Q為在此過程中系統從環境所吸收的熱量；W為在此過程中系統對環境所做的功。式（1）是熱力學第一定律的數學表達形式。
式（1）中U是狀態函式，即ΔU 的數值只取決於系統的始態和終態，而與系統由始態變到終態所經過的具體過程無關，而其中Q和W 則與過程有關。應用式（1）時須注意Q和W 的正負號為：系統吸熱Q>0，系統放熱Q<0；系統對環境做功W >0，環境對系統做功W <0。
若系統狀態發生一個微小變化，則熱力學第一定律就寫成：
dU=δQ－δW （2）
式中δQ和δW 分別為過程的微小的熱量和微小的功，它們不是全微分，所以用“δ”而不用“d”來表示，以與全微分表示區別 。
熱力學第一定律還可表述為第一類永動機（一種能不斷自動做功而無須消耗任何燃料和能源的機器）是做不成的。 當系統是開放的，它和介質之間不僅有熱的和機械的相互作用，還有物質交換，則熱力學第一定律的表述中還應增加一項因物質交換引起的能量的增量或減量。
機械能是物體在力學現象中所具有的能量形式，包含動能和勢能（位能），即機械能=動能+勢能。
在一個封閉的力學系統（保守力學系統）中，只有保守力做功，沒有機械能與其他形式能量之間相互轉換時，則機械能守恆，系統能量表現為機械能。能量守恆具體表現為機械能守恆定律。機械能守恆定律是能量守恆定律的一個特例。
能量守恆定律表明，能量只能從一種形式變為另一種形式而無法憑空產生或者是消滅。能量守恆是時間的平移對稱性（平移不變性）得出的數學結論（見諾特定理）。
根據能量守恆定律，流入的能量等於流出的能量加上內能變化。
此定律是物理學中相當基本的判據。依照時間的平移對稱性（平移不變性），物理定律（定理）在任何時間都成立。
在狹義相對論中能量守恆定律表現為質能守恆定律。質能守恆定律是能量守恆定律的特殊形式。質能公式E=mc2描述了質量與能量對應關係。在經典力學中，質量和能量之間是相互獨立的，但在相對論力學中，能量和質量是物體力學性質的兩個方面的同一表徵。在相對論中質量被擴充套件為質量-能量。原來在經典力學中獨立的質量守恆和能量守恆結合成為統一的質能守恆定律，充分反映了物質和運動的統一性。
單一質量粒子的相對論能量包括其靜止質量及其動能。若一質量粒子動能為零（或在相對靜止參考系中），或是一個有動能的系統在動量中心繫中，其總能量（包括系統內部的動能）和其靜止質量或不變質量有關，其關係式即為著名的E=mc2。
因此只要觀測者的參考系沒有改變，狹義相對論中能量對時間的守恆性仍然成立，整個系統的能量仍然不變，位在不同參考系下的觀測者會量測的能量大小不同，但各觀測者量到的能量數值都不會隨時間改變。不變質量由能量-動量關係式所定義，是所有觀測者可以觀測到的系統質量和能量的最小值，不變質量也會守恆，而且各觀測者量測到的數值均相同。
人們根據大量實驗確認了能量守恆定律，即不同形式能量之間相互轉換時，其量值守恆。焦耳熱功當量實驗是早期確認能量守恆定律的有名實驗，而後在宏觀領域內建立了能量轉換與守恆的熱力學第一定律。康普頓效應確認能量守恆定律在微觀世界仍然正確，後又逐步認識到能量守恆定律是由時間平移不變性決定的，從而使它成為物理學中的普遍定律（見對稱性和守恆律）。