能量守恒定律是在19世紀中葉J·邁爾提出的。
邁爾是最早進行熱功當量實驗的學者，雖然其實驗比焦耳的實驗粗糙。他最早表述了能量守恒定律：“表明我的定律的絕對真理性的是這種相反的證明：即一個在科學上得到普遍公認的定理：永動機的設計在理論上是絕對不可能的。”
1858年亥姆霍茲閱讀了邁爾1852年的論文，承認邁爾的思想早于自己影響很廣的論文。克勞修斯也認為邁爾是守恒定律的發現者。
從18世紀到19世紀中葉，自然科學界長期被熱質論所統治著。這種片面的理論認為物質中存在著一種流體，稱為熱質。將溫度差所引起的傳熱，視為熱質從高溫物體流向低溫物體；而摩擦生熱則認為是熱質釋放的結果。這個理論與許多實驗事實相矛盾。
1798年朗福德研制炮筒，觀察到產生的熱量與鉆磨掉的金屬屑的量不成比例，而且，如果用鈍鉆頭繼續進行鉆磨，放出的熱量幾乎是無限的，這說明熱質不可能是一種物質。
以后又經過H.戴維、J.邁爾、H.亥姆霍茲等的工作，特別是1840—1848年間J.焦耳所進行的熱功當量實驗，人們逐步認識到熱質并不存在。熱的傳遞或轉化，與機械功及電功等的傳遞或轉化一樣，也是一種能量的傳遞或轉化，而在傳遞或轉化時，總能量恒定不變。
