Định luật đầu tiên của nhiệt động lực học đặt mối quan hệ của sự thay đổi của nội năng tương đương với nhiệt lượng cộng trừ đi công mà một hệ hoàn thành. Đây là một trong ba định luật quyết định các đặc trưng của nhiệt động lực học.
Nội năng trong hệ nhiệt động lực học đến từ các phân tử chuyển động ổn định và ngẫu nhiên. Công việc trong hệ thống là đầu ra. Các giá trị nhiệt và công có dấu dương phụ thuộc vào hướng của một trong hai phần tử trong hệ. Đối với các hệ thống kín, quá trình diễn ra theo chu kỳ, nhưng có những thay đổi về định luật đầu tiên của nhiệt động lực học trong một hệ thống mở.
