Động năng và thế năng thường được coi là dạng năng lượng cơ học và có thể được chuyển đổi thay thế cho nhau. Thế năng có thể được chuyển đổi thành động năng và ngược lại, nhưng sự thay đổi luôn đi kèm với sự tiêu tán của một số năng lượng dưới dạng nhiệt.
Động năng là năng lượng của một cơ thể do chuyển động, trong khi thế năng là năng lượng của một cơ thể do vị trí hoặc trạng thái của nó. Động năng của một vật phụ thuộc vào hệ quy chiếu của nó. Một vật phù hợp vận tốc với hệ quy chiếu của nó đứng yên trong hệ quy chiếu đó nhưng chuyển động trong hệ quy chiếu khác. Trong khung mà vật đứng yên, động năng của nó bằng không. Động năng tỷ lệ với bình phương vận tốc và khối lượng theo định luật Newton về chuyển động và phải được gán các giá trị thực, dương, vì khối lượng thực và bình phương vận tốc đều không âm. Khi vận tốc tăng với một tốc độ, thì động năng tăng lên bình phương với tốc độ này.Thế năng cũng phụ thuộc vào hệ quy chiếu. Thế năng trọng trường tỷ lệ thuận với độ cao. Tùy thuộc vào mức tham chiếu mà từ đó độ cao được đo, thế năng có thể là dương, âm hoặc bằng không.
