能量守恒定理是自然界普遍的基本定理之一，沒有明晰的公式，只能用一個表達式。
通常敘述為：能量既不會陡然形成，也不會陡然消失，它只會從一種方式轉化為另一種方式，或則從一個物體轉移到其它物體，而能量的總數保持不變。
也可以敘述為：一個系統的總能量的改變只能等于傳入或則傳出該系統的能量的多少。總能量為系統的機械能、內能（熱能）及除機械能和內能以外的任何方式能量的總和。假如一個系統處于孤立環境，即不可能有能量或質量傳入或傳出系統。對于此情形，能量守恒定理敘述為：“孤立系統的總能量保持不變。”
定理簡介
（1）自然界中不同的能量方式與不同的運動方式相對應：物體運動具有機械能、分子的運動具有核能、電荷的運動具有電能、原子核內部的運動具有原子能等等。
（2）不同方式的能量之間可以互相轉化：“摩擦生熱是通過克服磨擦做功將機械能轉化為內能；水壺中的水沸騰時水蒸汽對壺蓋做功將壺蓋頂起，表明內能轉化為機械能；電壓通過電熱絲做功可將電能轉化為內能等等”。這種實例說明了不同方式的能量之間可以互相轉化，且是通過做功來完成的這一轉化過程。
（3）某種方式的能降低，一定有其他方式的能降低天體物理學公式大全，且降低量和降低量一定相等．某個物體的能量降低，一定存在其他物體的能量降低天體物理學公式大全，且降低量和降低量一定相等。
發覺定理
能量守恒定理發覺于19世紀40年代，它是在5個國家、由各類不同職業的10余位科學家從不同側面各自獨立發覺的。其中邁爾、焦耳、亥姆霍茲是主要貢獻者。是自然科學中最基本的定理之一，它科學地闡述了運動不滅的觀點。
能量定義
能量是物質運動轉換的量度，簡稱“能”。世界萬物是不斷運動的，在物質的一切屬性中，運動是最基本的屬性，其他屬性都是運動的具體表現。能量是表征數學系統做功的本領的量度。
抒發方式
保守熱學系統：在只有保守力做功的情況下，系統能量表現為機械能（動能和位能/勢能），能量守恒具體抒發為機械能守恒定理。
熱力學系統：能量抒發為內能，熱量和功，能量守恒的抒發方式是熱力學第一定理。
核熱學系統：在核聚變、核裂變過程中，形成大量能量的同時，有大量的粒子射出，所以物體的質量在降低。如果核聚變、核裂變的過程可逆，這么就須要大量的粒子和大量的能量來構成核聚變、核裂變的逆變過程。核聚變與核聚變逆變、核裂變與核裂變逆變之間，它們的能量是守恒、質量也是守恒。
總的流進系統的能量必等于總的從系統中流出的能量加上系統內部能量的變化，能量就能轉換，從一種形態轉弄成另一種形態。
系統中存儲能量的降低等于步入系統的能量除以離開系統的能量。
實驗驗證
焦耳熱功當量實驗是初期確認能量守恒的有名實驗。在保持總能量不變的前提下，固有能量、動能、勢能之間可以互相轉化。最典型的事例就是在正電子和負電子湮滅成光子的過程中，正負電子的全部固有能量（對應于靜止質量）轉化成了光子能量即電磁幅射能（相應的質量為光子的動質量）。又如在原子核裂變過程中，部份固有能量轉化為動能。一個有多種成份組成的復合系統，其整體的固有能量（或靜質量）是各組成部份的固有能量（或靜質量）與互相作用勢能的總和。諸如，穩定原子核的靜質量要比構成它的核子（質子和中子）的靜質量之和為小，二者之差稱為質量巨虧，與之相應的能量就是原子核的結合能（來自核子之間的互相作用勢能）；核能就是原子核反應過程中釋放下來的原子核結合能，它是質能關系的直接證據。
能量守恒定理重要意義
能量守恒定理，是自然界最普遍、最重要的基本定理之一。從數學、化學到地質、生物，大到宇宙天體。小到原子核內部，只要有能量轉化，就一定服從能量守恒的規律。從日常生活到科學研究、工程技術，這一規律都發揮著重要的作用。人類對各類能量，如煤、石油等燃料以及水能、風能、核能等的借助，都是通過能量轉化來實現的。能量守恒定理是人們認識自然和借助自然的有力裝備。
能量守恒定理是數學學中的一個基本定理，它表明在一個孤立系統中，能量的總數保持不變。這意味著能量既不能被創造也不能被剿滅，只能從一種方式轉化為另一種方式。能量守恒定理是自然界的普遍規律，在各類化學過程中都適用。
能量守恒定理可以用一個簡單的物理表達式表示。假定一個系統中有幾種方式的能量，包括機械能、熱能、電能、化學能等等，它們的總和即為系統的總能量。我們用E表示系統的總能量，這么能量守恒定理可以敘述為：
E初始=E最終
即，系統的總能量在任何過程中一直保持不變。
要理解能量守恒定理的重要性，可以通過以下幾個反例：
1.彈簧振子：考慮一個彈簧振子，在震動過程中，機械能（動能和勢能）會不斷轉化，但總的機械能保持不變。
2.汽車運動：一輛車輛在行駛過程中，動能會隨著速率的變化而變化，但總的機械能（包括動能和勢能）在沒有外界能量輸入或損失的情況下保持不變。
3.燃燒過程：燃燒是一種物理反應，物理能會轉化為熱能和光能，但總的能量守恒，沒有能量被創造或消失。
4.能量轉換：能量轉換是指一種方式的能量轉化為另一種方式的能量，比如太陽能轉化為電能或熱能，這種過程中能量守恒定理仍然適用。
其實，能量守恒定理是自然界中一個普遍適用的定理，它在數學學和其他科學領域中都有重要的應用。這個定理幫助我們理解自然界中能量的變化和轉化，以及各類化學過程的規律。