Định luật bảo toàn năng lượng là một trong những định luật cơ bản của Vật lý, nó khẳng định rằng tổng năng lượng trong một hệ thống đóng không thay đổi trong quá trình chuyển đổi. Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng, ta có thể giải thích hiện tượng bảo toàn cơ năng như sau:

Khi một vật đi từ độ cao h1 xuống độ cao h2, độ cao của vật giảm đi h = h1 - h2. Trong quá trình này, động năng của vật tăng lên, đồng thời thế năng của vật giảm đi một lượng tương đương. Tổng năng lượng của vật được bảo toàn.

Tương tự, khi một vật được nâng lên từ độ cao h2 lên độ cao h1, độ cao của vật tăng lên h = h1 - h2. Trong quá trình này, động năng của vật giảm đi, đồng thời thế năng của vật tăng lên một lượng tương đương. Tổng năng lượng của vật vẫn được bảo toàn.

Định luật bảo toàn năng lượng cho phép chúng ta dự đoán chuyển động của một vật trong một hệ thống đóng với sự biến đổi động năng và thế năng. Nó cũng giúp giải thích tại sao một vật có thể di chuyển lên cao mà không cần một nguồn năng lượng nào từ bên ngoài, vì động năng của vật giảm đi nhưng thế năng của nó tăng lên một lượng tương đương.