Закон очувања енергије важан је закон физике. У основи, каже се да док се енергија може претворити из једне врсте у другу, укупна количина енергије се не мења. Овај закон се односи само на затворене системе, што значи на системе који не могу да размењују енергију са својим окружењем. На пример, универзум је затворен систем, док шоља кафе која се полако хлади на радној плочи није.
Системи
Ако систем може да размењује енергију са околином, то није затворен систем и очување енергије се не примењује. На пример, Земља није затворен систем јер може и примати топлоту од сунца и зрачити топлоту у свемир. Будући да је то отворен систем, његова укупна енергија се може променити. Универзум у целини је затворени систем, јер колико је нама познато, није у контакту ни са једним другим системом или универзумом. Због тога укупна енергија универзума остаје непромењена.
Облици енергије
Енергија може имати много различитих облика. На пример, објекат који се креће има кинетичку енергију или енергију кретања. Објекат подигнут високо изнад земље има гравитациону потенцијалну енергију јер гравитација вуче предмет и узрокује да „жели“ да падне. Светлост од сунца је енергија у облику зрачења. Молекули у вашој храни имају хемијску потенцијалну енергију коју можете да извадите варењем, а ваше тело има енергију у најочигледнијем облику - топлоти.
Конверзија енергије
У универзуму као целини енергија се никада не уништава - она само мења облике. На пример, када стена падне, гравитациони потенцијал који поседује захваљујући својој висини претвара се у кинетичку енергију, а када удари о тло, та кинетичка енергија прелази у топлоту. Биљке узимају зрачење и енергију коју садржи претварају у хемијску потенцијалну енергију коју заузврат извлачите када једете храну. Електрана узима хемијску потенцијалну енергију у угљу и претвара је у електричну енергију. У свим овим сценаријима, енергија само мења облике.
Први закон
Први закон термодинамике је још један начин да се наведе закон о очувању енергије. Каже да је за било који систем промена његове укупне енергије једнака количини посла који обавља минус минус количина енергије која му је пренета као топлота. Ово је само још један начин да се објасни иста идеја, јер енергија система остаје константна уколико не прима енергију у облику рада или топлоте.