Внутренняя энергия — энергия физической системы, зависящая только от ее внутреннего состояния.
Внутренняя энергия складывается из энергии беспорядочного (теплового) движения атомов, молекул или других частиц и энергии межмолекулярных и внутриатомных движений и взаимодействий.
В термодинамике рассматривают не саму внутреннюю энергию, а ее изменение при изменении состояния системы.
Поэтому учитывают только те составляющие внутренней энергии, которые изменяются при рассматриваемых процессах изменения состояния. На основании первого закона термодинамики изменение внутренней энергии ш = q+a, где u — внутренняя энергия, q — количество теплоты, полученное системой в результате теплообмена, а — работа, совершенная системой над внешними телами (см. Работа в термодинамике).