Energii nie da się stworzyć ani zniszczyć. Może jedynie zmieniać formę. Ta zasada, zasada zachowania energii, jest jednym z najbardziej fundamentalnych praw fizyki. Wagonik kolejki górskiej na szczycie wzniesienia ma energię potencjalną. Podczas zjazdu energia ta staje się energią kinetyczną. Na dole wagonik porusza się szybko. Podczas pokonywania kolejnego wzniesienia energia kinetyczna ponownie staje się energią potencjalną. Całkowita ilość energii pozostaje taka sama przez cały czas, pomniejszona o niewielką stratę energii na tarcie i opór powietrza.

Prawo to ma zastosowanie do każdego układu, od wahadła po reakcję jądrową. W układzie zamkniętym energia całkowita jest stała. W układzie otwartym energia może do niego napływać lub odpływać, ale nigdy nie jest tworzona ani niszczona. Pierwsza zasada termodynamiki to zasada zachowania energii. Mówi ona, że ​​zmiana energii wewnętrznej układu jest równa różnicy między ciepłem dodanym a pracą wykonaną przez układ. Zasada zachowania energii to nie tylko reguła księgowa. To ograniczenie, które kształtuje to, co jest możliwe. Z tego powodu perpetuum mobile, który wytwarzałby energię z niczego, jest niemożliwy.

Formy energii

• Kinetyczna. Energia ruchu.
• Potencjał. Zmagazynowana energia ze względu na położenie lub stan.
• Termiczna. Energia przypadkowego ruchu cząstek.
• Chemical. Energia zmagazynowana w wiązaniach.
• Nuclear. Energia zmagazynowana w jądrach atomowych.

Energia jest zachowana, ale często staje się mniej użyteczna. To jest przedmiotem drugiej zasady termodynamiki, która wprowadza entropię.