定義：物質內部分子動能和位能的總和。
內能()是物體或若干物體構成的系統（簡稱系統）內部一切微觀粒子的一切運動方式所具有的能量總和。內能常用符號U表示，內能具有能量的量綱內能是什么，國際單位是焦耳（J）。
內能的概念與性質
從微觀上說，分子的動能、分子間的互相作用勢能、電子能和核內部粒子間的互相作用能等。前兩項又可統稱為分子熱運動能，就是我們一般所說的“內能”。前面兩項在大多化學過程中不變，因而通常只須要考慮前兩項。但在涉及電子的迸發、電離的化學過程中或發生物理反應時電子能將急劇變化，此時內能中必須考慮電子能的貢獻。核內部粒子間的互相作用能僅在發生核反應時就會變化，因而絕大多數情形下，都不須要考慮這一部份的能量。內能的絕對量（主要是其中的核內部能量部份）目前還不完全清楚，但不影響我們解決通常問題，對于內能我們時常關心的是其變化量。摒棄物體內部的結構細節，從宏觀上說，內能是一種與系統在絕熱條件下做功量相聯系的，描述系統本身能量的狀態函數。在宏觀定義中，內能是一個相對值。對于一定量物質構成的系統，通過做功、熱傳遞與外界交換能量，導致系統狀態變化，而造成內能改變，其間的關系由熱力學第一定理給出。內能是物體、系統的一種固有屬性，即一切物體或系統都具有內能，不依賴于外界是否存在、外界是否對系統有影響。內能是一種廣延量（亦即容量性質）內能是什么，即內能的大小與物質的數目（物質量或質量）成反比。內能是系統的一種狀態函數（簡稱態函數），即內能可以抒發為系統的個別狀態熱阻（比如浮力、體積等）的某種特定的函數，函數的具體方式取決于具體的物質系統（具體地說，取決于物態多項式）。
當系統處于某一平衡態時，系統的一切狀態熱阻將取得定值，內能作為這種狀態熱阻的特定函數也將取得定值（雖然我們目前還不很清楚它的絕對數值是多少）。當系統發生某一變化，從原本的平衡態過渡到另一個新的平衡態時，內能的變化量僅取決于變化前后的系統狀態，而與這個變化是怎么發生的（比如變化的快慢）以及變化經歷了如何坎坷的過程（比如是經歷一個等溫過程、等壓過程還是一個任意過程）完全無關。內能的這一性質和功、熱量有著本質的區別。內能的概念構建在焦耳等人大量精密的熱功當量實驗的基礎之上。能量和內能概念的構建標志著能量轉化與守恒定理（即熱力學第一定理）的真正確立。正如重力對一定質量物體做功的大小與物體增長的路徑無關，僅與物體增長前后的垂直位置有關，焦耳的實驗證明系統在絕熱條件下的做功量與系統經歷的具體過程無關，僅與系統做功前后的狀態有關。從前一現象人們提出了重力勢能的概念，將過程量功抒發為僅取決于高度的勢能函數在不同高度的函數值之差。類似可以定義一個僅取決于系統狀態的函數，將過程量絕熱功表為該函數在不同狀態的函數值之差。這個被定義的函數，就稱為內能。