Gęstość energii mierzy, ile energii jest magazynowane w danej przestrzeni lub masie. Zazwyczaj wyraża się ją w megadżulach na kilogram lub watogodzinach na litr. Wysoka gęstość energii oznacza większą moc w mniejszym, lżejszym opakowaniu. Ma to znaczenie w przypadku samochodów, samolotów i telefonów.

Paliwa są bardzo zróżnicowane. Benzyna ma około 44 megadżuli na kilogram. Węgiel ma od 24 do 35 megadżuli. Drewno ma około 16 megadżuli. Akumulatory litowo-jonowe mają około 0,3 do 0,7 megadżuli na kilogram. Ta różnica wyjaśnia, dlaczego pojazdy elektryczne potrzebują dużych i ciężkich akumulatorów, aby dorównać zasięgowi samochodu benzynowego.

Naukowcy dążą do zwiększenia gęstości energii w bateriach. Konstrukcje półprzewodnikowe obiecują dwu-, a nawet trzykrotnie większą gęstość niż dzisiejsze ogniwa litowo-jonowe. Litowo-siarkowe i litowo-powietrzne są jeszcze bardziej odległe. Nawet przy postępie technologicznym, paliwa ciekłe prawdopodobnie będą dominować w lotnictwie i żegludze przez lata. Fizyka jest nieugięta. Baterie są stopniowo udoskonalane. Paliwa mają przewagę wieku.

Wartości typowe

• Benzyna: około 44 MJ/kg
• Olej napędowy: około 45 MJ/kg
• Węgiel: 24 do 35 MJ/kg
• Drewno: około 16 MJ/kg
• Litowo-jonowe: 0,3 do 0,7 MJ/kg