Bên trong vật chất các phân tử chuyển động hỗn loạn, không ngừng nhờ chúng có động năng. Động năng của các phân tử cấu thành nên vật chất bao gồm: Động năng chuyển động của khối tâm phân tử, động năng trong dao động của các nguyên tử cấu tạo nên phân tử khối tâm chung, động năng quay của phân tử quanh khối tâm. Tổng của những động năng này chính là nhiệt năng của vật. 


Có hai cách làm thay đổi nhiệt năng là thực hiện công và truyền nhiệt.