La loi de la conservation de l'énergie précise que l'énergie ne peut être créé ou détruite.  Elle ne peut qu'être transmise ou transformée d'une forme à une autre. Par exemple, on ne fabrique pas de l'électricité, on transforme l'énergie hydraulique en électricité à l'intérieur d'une turbine hydroélectrique.

 Dans un système isolé, la quantité totale d'énergie ne change pas. L'énergie chimique contenue dans les molécules formant un morceau de bois peut être transformé en chaleur et en lumière, mais la quantité totale d'énergie reste la même.

L'énergie thermique est l'énergie que possède une substance en lien avec le mouvement des particules qui la compose (sa température), sa nature (sa composition) et la quantité de matière qu'elle contient (sa masse). 

La chaleur correspond à la variation d'énergie thermique d'une substance ou l'échange d'énergie thermique d'une substance à une autre. Elle est toujours transférée de la substance en possédant le plus vers une substance en possédant le moins. On la mesure en Joule (J).

La température correspond au degré d'agitation des particules d'une substance. Selon la substance, il peut être nécessaire de lui fournir plus ou moins de chaleur afin de faire varier sa température. On la mesure communément en degré Celsius (°C), mais les scientifiques la mesure en Kelvin (K) afin de commencer le décompte au 0 absolu. Une variation de 1°C correspond tout de même à une variation de 1K. 

0K = -273,15°C 

La force efficace est la composante d'une force responsable du déplacement d'un objet. Elle correspond à la force parallèle au mouvement de l'objet. 

Pour la trouver, on peut utiliser les identités trigonométriques (SOH-CAH-TOA).

Le travail effectué sur un objet varie en fonction du déplacement de cet objet et de la force efficace appliquée sur celui-ci :

• plus le déplacement est grand, plus le travail effectué sur cet objet est grand;

• plus la force efficace est grande, plus le travail effectué sur l’objet est grand.

Par convention, l’unité de mesure du travail est le joule (J) : 

1 joule (J) est la quantité d’énergie nécessaire pour déplacer un objet sur une distance de 1 mètre (m) à l’aide d’une force efficace de 1 newton (N).

La relation mathématique suivante permet de calculer le travail exercé sur un objet:

W=Feff ⋅ Δd

où

W représente le travail (J)

Feff représente la force efficace (N)

Δd représente le déplacement de l'objet (m)