المجموع الكلي لطاقة الحركة وطاقة الوضع الجزيئية لجزيئات المادة يعرف بالطاقة الحرارية أو الطاقة الداخلية. هذه الطاقة قد تكون مخزنة في شكل طاقة حركة جزيئات المادة وطاقة تأثير الجزيئات بعضها البعض.
عندما يتم تسخين المادة، يتزايد إجمالي طاقتها الحرارية بسبب زيادة طاقة حركة جزيئاتها وتزايد التأثير بين الجزيئات. على الجانب الآخر، عندما يتم تبريد المادة، تقل طاقتها الحرارية ويتخلص الجزيئات من بعض من طاقتها الحركية والتأثيرية، وهذا يؤدي في النهاية إلى تغير حالتها الفيزيائية.
إذا كانت الطاقة الحرارية جزءا من الطاقة الداخلية للمادة، يمكن أن تتحول إلى أشكال أخرى من الطاقة، مثل الطاقة الميكانيكية أو الكيميائية، ويمكن استخدامها لتسخين أو تبريد المادة أو للقيام بعمل معين.
