在物理科學中，機械能是勢能和動能的總和。它是與系統相關的宏觀能量。機械能守恒原理指出，如果孤立系統僅受保守力的作用，則機械能是恒定的。如果物體沿與保守凈力相反的方向運動，勢能會增加；如果物體的速度（不是速度）發生變化，物體的動能也會發生變化。然而，在所有真實系統中，非保守力，例如摩擦力，將存在，但如果它們的大小可以忽略不計，機械能變化很小，其守恒是一個有用的近似值。在彈性碰撞中，動能是守恒的，但在非彈性碰撞中，一些機械能可能會轉化為熱能。JamesPrescottJoule發現了機械能損失（耗散）與溫度升高之間的等價關系。

許多設備用于將機械能轉換為其他形式的能量或從其他形式的能量轉換，例如電動機將電能轉換為機械能，發電機將機械能轉換為電能，熱機將熱能轉換為機械能。

根據機械能守恒原理，只要系統沒有摩擦力和其他非守恒力，孤立系統的機械能隨時間保持不變。在任何實際情況下，都存在摩擦力和其他非守恒力，但在許多情況下，它們對系統的影響很小，以至于機械能守恒原理可以用作公平的近似值。雖然能量不能在一個孤立的系統中產生或消失，但它可以轉化為另一種形式的能量。

在一個機械系統中，如受保守重力作用的擺錘在像空氣阻力和樞軸摩擦這樣的摩擦力可以忽略不計的情況下，能量在動能和勢能之間來回傳遞，但永遠不會離開系統。擺在垂直位置時動能xxx，勢能最小，因為此時它的速度xxx，距離地球最近。另一方面，它在擺動的極端位置具有最小的動能和xxx的勢能，因為它的速度為零，并且在這些點離地球最遠。然而，當考慮摩擦力時，由于這些非保守力對鐘擺做負功，系統在每次擺動時都會損失機械能。

系統中機械能的損失總是會導致系統溫度升高這一點早已為人所知，但業余物理學家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳首先通過實驗證明了對摩擦所做的一定量的工作是如何導致溫度升高的。一定量的熱量，應該被認為是構成物質的粒子的隨機運動。在考慮碰撞物體時，機械能和熱量之間的這種等效性尤其重要。在彈性碰撞中，機械能是守恒的——碰撞物體的機械能之和在碰撞前后是相同的。一個經過非彈性碰撞，然而，系統的機械能將發生變化。通常，碰撞前的機械能大于碰撞后的機械能。在非彈性碰撞中，碰撞物體的一些機械能轉化為組成粒子的動能。組成粒子的這種動能的增加被認為是溫度的增加。碰撞可以用碰撞物體的部分機械能轉化為等量的熱量來描述。因此，盡管系統的機械能減少了，但系統的總能量保持不變。

今天，許多技術設備將機械能轉換為其他形式的能量，反之亦然。這些設備可以放在以下類別中：

• 一個電動馬達轉換電能轉化為機械能。
• 甲發電機將機械能轉換成電能。
• 甲水電動力水的機械能轉換在存儲壩成電能。
• 的內燃機是一熱發動機，從獲得機械能化學能通過燃燒燃料。從這種機械能中，內燃機經常發電。
• 甲蒸汽機的轉換熱能蒸汽轉化為機械能。
• 甲渦輪轉換氣體或液體的流引入機械能的動能。

將能量分為不同類型通常遵循自然科學研究領域的界限。

• 能源化工是那種勢能“存儲”在化學鍵和研究了化學。
• 核能是儲存在原子核中粒子之間相互作用的能量，在核物理學中得到研究。
• 電磁能以電荷、磁場和光子的形式存在。它是在電磁學中研究的。
• 量子力學中各種形式的能量；例如，原子中電子的能級。