Năng lượng nhiệt là chuyển động của các hạt bên trong vật chất và được tìm thấy trong mặt trời, magma, nước nóng và thậm chí cả cơ thể con người. Nhiệt thể hiện sự truyền nhiệt năng giữa các vật chất.
Năng lượng nhiệt được con người thu hoạch và sử dụng trong các thiết bị như động cơ ô tô và tủ lạnh và trong quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch để tạo ra điện. Càng nhiều vật chất tồn tại trong một hệ thống, thì càng có nhiều hạt được phép di chuyển, cho phép chúng có nhiều năng lượng nhiệt hơn. Ví dụ, một cái bát nhỏ chứa nước sôi chứa ít nhiệt năng hơn một cái bể lớn ở nhiệt độ cơ thể. James Prescott Joule đã có một bài giảng vào năm 1847, trong đó ông định nghĩa các thuật ngữ liên quan đến năng lượng nhiệt như nhiệt cảm nhận và nhiệt tiềm ẩn.