内能(internal energy)是物体或若干物体构成的系统(简称系统)内部一切微观粒子的一切运动形式所具有的能量总和。内能常用符号U表示，内能具有能量的量纲，国际单位是焦耳(J)[注：由于分子在不停的做不规则的运动所以内能不能为‘0’(这个运动叫做分子热运动)]

根据热力学第一定律，内能是一个状态函数。同时，内能是一个广延物理量，即是说两个部分的总内能等于它们各自的内能之和。

内能

微观解释

从微观上说，系统内能是构成系统的所有分子无规则运动动能、分子间相互作用势能、分子内部以及原子核内部各种形式能量的总和。后面两项在大多物理过程中不变，因此一般只需要考虑前两项，二者的总和就是通常所指的内能。但在涉及电子的激发、电离的物理过程中或发生化学反应时分子内部(不包括原子核内部)的能量将大幅变化，此时内能中必须考虑分子内部的能量。核内部能量仅在核物理过程中才会变化，因此绝大多数情形下，都不需要考虑这一部分的能量。内能的绝对量(主要是其中的核内部能量部分)还不完全清楚，但不影响解决一般问题，对于内能我们常常关心的是其变化量。

通常指热力学系统构成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和。

分子内部的能量

分子(包括一般所指的分子、原子和离子，见前文注)内部的能量主要取决于电子的能量和核内部的能量。核内部的能量仅在核物理过程中发生变化，因此在其它一切情形时，都可以认为分子内部的能量主要就是电子的能量。更准确地说包括了电子的动能，电子和核的引力势能，电子和电子间的斥力势能(单电子原子、离子或分子不存在该能)，核与核间的斥力势能(不存在化学键的孤立原子不存在该能)。一般来说电子和核的引力势能占主导地位，这样才能形成稳定的分子或原子。