Druhy energií lze rozdělit na vnější, kam patří kinetická a potenciální energie, a na vnitřní energii. Vnitřní energie (značí se U ) je celková energie systému, kterou tvoří kinetická a potenciální energie molekul. Nepočítá se do ní ale kinetická nebo potenciální energie soustavy jako celku. Takže pokud je řeč například o lahvi s vodou, je z hlediska vnitřní energie podstatné jen to, jakou energii mají molekuly vody, případně molekuly skla, z něhož je lahev vyrobena. Není ale důležité, jestli lahev zrovna letí vzduchem (kinetická energie) nebo visí na laně deset metrů nad zemí z větve stromu (potenciální energie).

Celkovou energii molekul by bylo velmi těžké spočítat, proto se počítá především se změnou vnitřní energie, třeba rozdílem vnitřní energie mezi počátečním a konečným stavem.