宇宙间一切运动着的物体都有能量的存在和转化。人类一切活动都与能量及其使用紧密相关。所谓能量，广义地说，就是“产生某种效果（变化）的能力”。反之，产生某种效果（变化）的过程必然伴随着能量的消耗和转化。
在物理学中，能量定义为做功的本领。作为一个哲学上的概念，能量是一切物质运动、变化和相互作用的度量。具体而言，能量反映了一个由诸多物质构成的系统和外界交换功和热的能力的大小。利用能量从实质上来说就是利用自然界的某一自发变化来推动另一人为的过程。显然能量利用的优劣、利用效率的高低与具体过程密切相关，而且利用能量的结果必然和能量系统的始末状态相联系。
对能量的分类方法没有统一的标准，到目前为止，人类认识的能量有如下六种形式。
（1）机械能：是与物体宏观机械运动或空间状态相关的能量，包括固体和流体的动能、势能、弹性能及表面张力等。前两种称为宏观机械能。
（2）热能：构成物体分子的微观分子运动的动能表现为热能，其宏观表现是温度的高低，反映了分子运动的强度。
（3）电能：是和电子流动与积累有关的一种能量，通常是由电池中的化学能转化而来的，或是通过发电机由机械能转化而来的；反之电能也可以通过电动机转化为机械能，显示出电做功的本领。
（4）辐射能：是物体以电磁波形式发射的能量。
（5）化学能：是物质结构能的一种，即原子核外进行化学变化时放出的能量。按化学热力学定义，物质或物系在化学反应过程中以热能形式释放的内能称为化学能。人类利用最普遍的化学能是燃烧碳和氢。
（6）核能：是蕴藏在原子核内部的物质结构能。释放巨大核能的核反应包括核聚变反应和核裂变反应。
从物理学的观点看，能源可以简单地定义为做功的能力。广义而言，任何物质都可以转化为能量。但是转化的数量、转化的难易程度是不同的。世界上一切形式的能源的初始来源是核聚变、核裂变、放射线源以及太阳系行星的运行。还有另一类型的能源及物质在宏观运动过程中所转化的能量即所谓能量过程，例如，水的势能落差运动产生的水能及空气运动产生的风能等。因此，能源的定义可描述为：凡是能直接或经过转换而获取某种能量的自然资源（可简单理解为含有能量的资源）。
能量的单位与功单位一致。常用的单位是尔格、焦耳、千瓦·时（单位换算如表1-1所示）。能源的单位也就是能量的单位。在实际工作中，能源还用煤当量（标准煤）和油当量（标准油）来衡量，1 kg标准煤的发热量为29.3 kJ。1 kg标准油的发热量为41.8 kJ。千克标准煤用符号kgce表示，千克标准油用符号kgoe表示。也可以用吨标煤（tce）或吨标油（toe）及更大的单位计量能源。
表1-1 能量单位的换算
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