能量守恒定理可以敘述為，一個系統(tǒng)的總能量的改變只能等于傳入或則傳出該系統(tǒng)的能量的多少。總能量為系統(tǒng)的機械能、熱能及除熱能以外的任何內(nèi)能方式的總和。這就是我們?nèi)粘Ｋf的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(zhuǎn)化為另一種方式，或則從一個物體轉(zhuǎn)移到其它物體，而能量的總數(shù)保持不變。能量守恒定理也叫熱力學(xué)第一定理。
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(zhuǎn)化。焦耳當時在馬達線圈的轉(zhuǎn)軸上繞兩根細線，分別越過相距一定距離的定滑輪后垂掛幾美元重的砝碼。線圈浸在量熱器的水底。由砝碼下落距離可算出機械功大小，由溫度變化可算出熱量多少，借此估算出了熱功當量，也驗證了能量守恒定理。
發(fā)電機與電動機工作中借助了能量守恒定理。發(fā)電機是將機械能或其它方式的能轉(zhuǎn)化成電能，最常用的是借助熱能、水能等帶動發(fā)電機定子來發(fā)電，經(jīng)輸電、配電網(wǎng)路送往各類用電場合，而電動機亦稱電機，是將電能或其他方式的能量轉(zhuǎn)化為機械能，拿來驅(qū)動其他裝置的電氣設(shè)備。在生活中我們常借助的柴火、煤炭、石油等，通過燃燒將熱能轉(zhuǎn)化為電能、化學(xué)能、機械能等等也是能量守恒定理的應(yīng)用。
保守?zé)釋W(xué)系統(tǒng)：在只有保守力做功的情況下，系統(tǒng)能量表現(xiàn)為機械能（動能和位能/勢能），能量守恒具體抒發(fā)為機械能守恒定理。
熱力學(xué)系統(tǒng)：能量抒發(fā)為內(nèi)能，熱量和功，能量守恒的抒發(fā)方式是熱力學(xué)第一定理。
核熱學(xué)系統(tǒng)：在核聚變、核裂變過程中驗證機械能守恒定律，形成大量能量的同時，有大量的粒子射出，所以物體的質(zhì)量在減小。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(gòu)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(zhì)量也是守恒。
總的流進系統(tǒng)的能量必等于總的從系統(tǒng)中流出的能量加上系統(tǒng)內(nèi)部能量的變化，能量就能轉(zhuǎn)換，從一種形態(tài)轉(zhuǎn)弄成另一種形態(tài)。
系統(tǒng)中存儲能量的降低等于步入系統(tǒng)的能量除以離開系統(tǒng)的能量。
能量守恒定理的重要意義
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(shù)學(xué)、化學(xué)到地質(zhì)、生物，大到宇宙天體。小到原子核內(nèi)部，只要有能量轉(zhuǎn)化，就一定服從能量守恒的規(guī)律。從日常生活到科學(xué)研究、工程技術(shù)，這一規(guī)律都發(fā)揮著重要的作用。人類對各類能量驗證機械能守恒定律，如煤、石油等燃料以及水能、風(fēng)能、核能等的借助，都是通過能量轉(zhuǎn)化來實現(xiàn)的。能量守恒定理是人們認識自然和借助自然的有力裝備。
編輯本段
能量守恒和轉(zhuǎn)化定理的發(fā)覺
能量守恒和轉(zhuǎn)化定理的發(fā)覺
能量守恒和能量轉(zhuǎn)化定理與細胞學(xué)說，進化論稱作19世紀自然科學(xué)的三大發(fā)覺。而其中能量守恒和轉(zhuǎn)化定理的發(fā)覺，卻是和一個“瘋子”醫(yī)生聯(lián)系上去的