Enerji yaratılamaz veya yok edilemez. Sadece biçim değiştirebilir. Bu ilke, yani enerjinin korunumu, fiziğin en temel yasalarından biridir. Bir tepenin zirvesindeki hız treni vagonunun potansiyel enerjisi vardır. Aşağı doğru inerken, bu enerji kinetik enerjiye dönüşür. En altta, vagon hızla hareket etmektedir. Bir sonraki tepeye tırmanırken, kinetik enerji tekrar potansiyel enerjiye dönüşür. Toplam enerji miktarı, sürtünme ve hava direncinden kaynaklanan küçük bir kayıp dışında, aynı kalır.

Bu yasa, sallanan bir sarkaçtan nükleer reaksiyona kadar her sisteme uygulanır. Kapalı bir sistemde toplam enerji sabittir. Açık bir sistemde enerji girebilir veya çıkabilir, ancak asla yaratılmaz veya yok edilmez. Termodinamiğin birinci yasası, enerji korunumu ilkesini ifade eder. Bir sistemin iç enerjisindeki değişimin, sisteme eklenen ısıdan sistem tarafından yapılan işin çıkarılmasına eşit olduğunu söyler. Enerji korunumu sadece bir muhasebe kuralı değildir. Mümkün olanı şekillendiren bir kısıtlamadır. Hiçlikten enerji üretecek olan sürekli hareket makinesi bu nedenle imkansızdır.

Enerji biçimleri

• Kinetic. Hareket enerjisi.
• Potansiyel. Konum veya durumdan kaynaklanan depolanmış enerji.
• Termal. Rastgele parçacık hareketinin enerjisi.
• Kimyasal. Bağlarda depolanan enerji.
• Nükleer. Atom çekirdeklerinde depolanan enerji.

Enerji korunur, ancak çoğu zaman kullanışlılığı azalır. Bu, entropiyi ortaya koyan termodinamiğin ikinci yasasının konusudur.