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A energia é um conceito de vasta aplicação em física. É uma grandeza física que tradicionalmente se define como a capacidade de corpos e sistemas para realizar um trabalho.
A energia pode adotar diversas formas, podendo transformar-se de uma noutra forma (conversão de energia), embora não se crie nem se destrua (princípio da conservação da energia). Por exemplo, quando uma maçã cai, perde energia potencial gravítica, ganhando a mesma quantidade de energia cinética.
Algumas das unidades mais utilizadas são o Joule (J) (unidade do Sistema Internacional), o eletrão-volt (ev), o quilowatt-hora (kWh) e a caloria (cal).
A energia é classificada em duas formas fundamentais: energia potencial, que é a energia armazenada num corpo ou num sistema em consequência da sua posição, forma ou estado (esta forma de energia inclui energia potencial gravítica, energia elétrica, energia nuclear e energia química) e energia cinética que é a energia do movimento, e é usualmente definida como trabalho que será realizado sobre um corpo que possui energia, quando ele é levado ao repouso.
O calor é outra forma de energia, que se deve à energia cinética associada aos átomos e moléculas de uma substância.
Os primeiros a definir a noção de energia foram o físico inglês James Prescott Joule (1818-1889) e o físico francês Nicolas Leonard Sadi Carnot (1796-1832) em relação à conversão do calor em energia mecânica, e vice-versa. Até meados do século XIX, o físico e matemático britânico William Thomson (1824-1904) e o físico alemão Rudolf Julius Clausius (1822-1888) provaram a diminuição da capacidade de realização de um trabalho por parte de um sistema isolado (degradação de energia). A formulação da teoria dos quanta de energia, descoberta pelo físico alemão Max Planck (1858-1947) em 1900, para além de considerar que a energia possui uma natureza corpuscular e descontínua, permitiu abrir o caminho para a explicação de efeitos tais como o fotoelétrico e possibilitar o nascimento da teoria