Thế năng là năng lượng được lưu trữ. Một cuốn sách trên giá sách chứa thế năng. Nước phía sau đập, một sợi dây cao su bị kéo căng và một cục pin đã được sạc đầy cũng vậy. Năng lượng đó chưa được sử dụng nhưng sẵn sàng được giải phóng. Cuốn sách càng được đặt cao hoặc lượng nước phía sau đập càng nhiều, thế năng được lưu trữ càng lớn.

Thế năng trọng trường phụ thuộc vào khối lượng, độ cao và cường độ trọng trường. Công thức là khối lượng nhân với gia tốc trọng trường nhân với độ cao. Một vật nặng 10 kg được nâng lên độ cao 2 mét sẽ giữ khoảng 196 joule năng lượng. Thế năng hóa học nằm trong các liên kết của phân tử. Một gallon xăng chứa khoảng 120 megajoule năng lượng.

Thế năng chuyển hóa thành động năng khi được giải phóng. Một toa tàu lượn siêu tốc ở đỉnh đồi có thế năng cực đại. Khi nó lao xuống, năng lượng đó chuyển thành động năng. Ở dưới đáy, động năng đạt đỉnh. Chu kỳ lặp lại trên ngọn đồi tiếp theo, trừ đi tổn thất do ma sát và sức cản của không khí.

Các dạng phổ biến

• Trọng lực
• Đàn hồi
• Hóa chất
• Điện
• Hạt nhân