Energie ist ein abstrakter Begriff. Sie ist der Zustandsunterschied bei der physischen Umwandlung eines Körpers (so gewinnt zum Beispiel heisses Wasser gegenüber kaltem Wasser an Energie). Sie ermöglicht das Messen dieser Umwandlung und das Vergleichen von Umwandlungen untereinander. Energie kann auch von einem Körper auf einen anderen übertragen werden (zum Beispiel durch einen Stoss). Sie tritt in verschiedenen Formen in Erscheinung und kann aus verschiedenen Quellen erzeugt werden.

Mechanische Energie (potentiell oder kinetisch), thermische Energie, elektromagnetische Energie (Elektrizität, Licht), radioaktive oder Kernenergie und chemische Energie. Bei diesen Quellen kann man zwischen natürlichen und künstlichen Energiequellen unterscheiden. So gehört ein Blitz zum Beispiel zu den natürlichen Quellen für elektrische Energie und ein Stromgenerator gilt als künstliche, d. h. vom Menschen geschaffene Quelle. Energie lässt sich teilen und umwandeln, die Summe der umgewandelten Energien entspricht jedoch immer der ursprünglichen Energie (erster Hauptsatz der Thermodynamik). Beim Beispiel eines Elektromotors wird die elektromagnetische Energie in mechanische Energie (Bewegung) und thermische Energie (Wärme) umgewandelt. Bei der Umwandlung geht ein Teil der Energie als Wärme verloren. Für diese Verluste gibt es gemäss dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik eine Zustandsgrösse: die Entropie.

Die Sonne und die Anziehungskraft der Erde stellen die beiden bedeutendsten Energiequellen dar, die sich in zwei Untergruppen aufteilen lassen:

• Pflanzen lagern Kohlenstoff ein (Biomasse und fossile Energien), der Wind weht (Windenergie), die Erde erwärmt sich (Sonnenenergie) und Wasser steigt in die Wolken auf - alles auf Grund der Sonne (elektromagnetische Energie);
• Das Wasser fliesst wieder vom Berg herunter (Wasserkraft), die Gewichte der Uhr treiben dank der Erdanziehungskraft das Räderwerk an (mechanische Energie);
• Chemische Energie (auf Molekularebene), Kernfusion und -spaltung (Kernebene) nutzen unmittelbar die Kohäsionskraft der Atome.

Elektrizität ist ein Sonderfall. Strom ist an sich keine Energiequelle, sondern ist vielmehr eine Art Übergangsenergie (oder eine sekundäre Energie) zwischen den Energiequellen und den Verbrauchern geworden. Zur Bewertung einer Energiequelle müssen zahlreiche Parameter herangezogen werden, die unter anderem von der letztendlichen Verwendung dieser Energie oder von der Anzahl der aufeinanderfolgenden Umwandlungen abhängen. Man unterscheidet im Allgemeinen zwischen zwei Energie-Gruppen: saubere (oder erneuerbare) Energien und so genannte schmutzige Energien, die laufend Abfälle produzieren. Im Gegensatz zu den erneuerbaren Energien hängen die nicht erneuerbaren oder so genannten schmutzigen Energien von einer Quelle ab, deren zurzeit bekannte Vorkommen begrenzt sind. Sie erzeugen darüber hinaus laufend Abfälle. In dieser Kategorie werden im Allgemeinen zwei Gruppen zusammengefasst: Energien, die auf Verbrennung basieren (fossile Brennstoffe), und solche, die auf Radioaktivität basieren (Kernenergie).