Loven om bevaring av energi er en viktig fysikklov. I utgangspunktet står det at mens energi kan bli fra ett slag til et annet, endres ikke den totale mengden energi. Denne loven gjelder bare lukkede systemer, dvs. systemer som ikke kan bytte energi med omgivelsene. Universet er for eksempel et lukket system, mens en kaffekopp som langsomt avkjøles på en benkeplate ikke er det.
Systemer
Hvis et system kan bytte energi med omgivelsene, er det ikke et lukket system, og energibesparelse gjelder ikke. Jorden er for eksempel ikke et lukket system fordi det både kan motta varme fra solen og utstråle varme ut i rommet. Siden det er et åpent system, kan dets totale energi endres. Universet som helhet er et lukket system, for så vidt vi vet er det ikke i kontakt med andre systemer eller universer. Følgelig forblir universets totale energi uendret.
Energiformer
Energi kan ha mange forskjellige former. Et objekt som beveger seg, har for eksempel kinetisk energi eller bevegelsesenergi. En gjenstand hevet høyt over bakken har gravitasjonspotensialenergi fordi tyngdekraften trekker i gjenstanden og får den til å "ønske" å falle. Lys fra solen er energi i form av stråling. Molekylene i maten din har kjemisk potensiell energi som du kan trekke ut gjennom fordøyelsen, og kroppen din har energi i den mest åpenbare formen av alt - varme.
Energikonvertering
I universet som helhet blir energi aldri ødelagt - det forandrer bare former. Når en stein faller, blir for eksempel gravitasjonspotensialet den hadde i kraft av høyden omgjort til kinetisk energi, og når den treffer bakken blir kinetisk energi til varme. Planter tar stråling og omdanner energien den inneholder i kjemisk potensiell energi som du igjen trekker ut når du spiser maten. Et kraftverk tar kjemisk potensiell energi i kull og gjør den til elektrisk energi. I alle disse scenariene endrer energi bare former.
Første lov
Den første loven om termodynamikk er en annen måte å angi loven om bevaring av energi. Det står at for ethvert system er endringen i total energi lik arbeidsmengden minus mengden energi som overføres til det som varme. Dette er bare en annen måte å forklare den samme ideen på, fordi energien i systemet forblir konstant med mindre det mottar energi i form av arbeid eller varme.