能量守恒定律是在19世紀(jì)中葉J·邁爾提出的。
邁爾是最早進(jìn)行熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)的學(xué)者，雖然其實(shí)驗(yàn)比焦耳的實(shí)驗(yàn)粗糙。他最早表述了能量守恒定律：“表明我的定律的絕對(duì)真理性的是這種相反的證明：即一個(gè)在科學(xué)上得到普遍公認(rèn)的定理：永動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)在理論上是絕對(duì)不可能的。”
1858年亥姆霍茲閱讀了邁爾1852年的論文，承認(rèn)邁爾的思想早于自己影響很廣的論文。克勞修斯也認(rèn)為邁爾是守恒定律的發(fā)現(xiàn)者。
從18世紀(jì)到19世紀(jì)中葉，自然科學(xué)界長期被熱質(zhì)論所統(tǒng)治著。這種片面的理論認(rèn)為物質(zhì)中存在著一種流體，稱為熱質(zhì)。將溫度差所引起的傳熱，視為熱質(zhì)從高溫物體流向低溫物體；而摩擦生熱則認(rèn)為是熱質(zhì)釋放的結(jié)果。這個(gè)理論與許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)相矛盾。
1798年朗福德研制炮筒，觀察到產(chǎn)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(xù)進(jìn)行鉆磨，放出的熱量幾乎是無限的，這說明熱質(zhì)不可能是一種物質(zhì)。
以后又經(jīng)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(jìn)行的熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)，人們逐步認(rèn)識(shí)到熱質(zhì)并不存在。熱的傳遞或轉(zhuǎn)化，與機(jī)械功及電功等的傳遞或轉(zhuǎn)化一樣，也是一種能量的傳遞或轉(zhuǎn)化，而在傳遞或轉(zhuǎn)化時(shí)，總能量恒定不變。