Energie is het vermogen om arbeid te verrichten of verandering teweeg te brengen. Het bestaat in vele vormen: kinetische, potentiële, thermische, chemische, elektrische en nucleaire energie. Het kan van de ene vorm in de andere veranderen, maar de totale hoeveelheid in een gesloten systeem blijft gelijk. Dat is de wet van behoud van energie, een van de meest fundamentele natuurwetten. Een bal bovenaan een heuvel heeft potentiële energie. Terwijl hij naar beneden rolt, wordt die energie omgezet in kinetische energie. Wanneer hij de voet van de heuvel raakt, wordt een deel ervan omgezet in warmte en geluid.

Energie wordt gemeten in joules. Eén joule is de energie die nodig is om een ​​appel één meter op te tillen. Een calorie is ongeveer 4,2 joule, en een voedingscalorie is 1000 calorieën. Een kilowattuur, zoals gebruikt op elektriciteitsrekeningen, is 3,6 miljoen joule. Energie is niet hetzelfde als vermogen. Vermogen is de snelheid waarmee energie wordt overgedragen. Een lamp van 100 watt verbruikt 100 joule per seconde. Energie is ook niet hetzelfde als kracht. Kracht is een duw of trek. Energie is datgene wat een kracht in staat stelt iets te bewegen. Energie is een van de meest abstracte concepten in de natuurkunde, maar het is ook een van de meest bruikbare.

Energievormen

• Kinetic. Energie van beweging.
• Potentieel. Opgeslagen energie als gevolg van positie of toestand.
• Thermisch. Energie van willekeurige deeltjesbeweging.
• Chemisch. Energie opgeslagen in bindingen.
• Nucleair. Energie opgeslagen in atoomkernen.

Energie is niet hetzelfde als materie. Materie heeft massa en neemt ruimte in beslag. Energie niet, hoewel de twee wel met elkaar verbonden zijn door Einsteins vergelijking E = mc².