物體內所有分子動能和分子勢能的總和,叫做內能.內能與質量,溫度,體積有關.理想氣體的內能，E=inRT/2；i-單原子氣體取3,雙原子氣體取5,三原子氣體取6；n-物質的量；R-理想氣體常數；T-熱力學溫度。

內能從微觀的角度來看，是分子無規則運動能量總和的統計均值。分子無規則運動的能量包括分子的動能、分子間相互作用勢能以及分子內部運動的能量。物體的內能不包括這個物體整體運動時的動能和它在重力場中的勢能。

原則上講，物體的內能應該包括其中所有微觀粒子的動能、勢能、化學能、電離能和原子核內部的核能等能量的總和，但在一般熱力學狀態的變化過程中，物質的分子結構、原子結構和核結構不發生變化，所以可不考慮這些能量的改變。但當在熱力學研究中涉及化學反應時，需要把化學能包括到內能中。