Energi dalam
Energi dalam (E) adalah total energi yang dikandung dalam sebuah sistem dengan mengecualikan energi kinetik (Ek) pergerakan sistem sebagai satu kesatuan dan energi potensial (Ep) sistem akibat gaya-gaya dari luar. Oleh karena itu energi dalam bisa dirumuskan dengan persamaan E = Ek + Ep.
Namun karena besar energi kinetik dan energi potensial pada sebuah sistem tidak dapat diukur, maka besar energi dalam sebuah sistem juga tidak dapat ditentukan, yang dapat ditentukan adalah besar perubahan energi dalam suatu sistem.
Teorema ekuipartisi
Energi potensial tidaklah selalu bersifat kuadratis. Teorema ekuipartisi menunjukkan bahwa jika derajat kebebasan "x" hanya berkontribusi sebesar "x" terhadap energinya, maka dalam kesetimbangan termal, rata-rata energi bagian tersebut adalah "k""T"/"s".