能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，只能從一個物體傳遞給另一個物體，而且能量的形式也可以互相轉換。這就是人們對能量的總結，稱為能量守恒定律。它是在5個國家、由各種不同職業的10余位科學家從不同側面各自獨立發現的。其中邁爾、焦耳、亥姆霍茲是主要貢獻者。是自然科學中最基本的定律之一，它科學地闡明了運動不滅的觀點。
定義
在物理學中，能量守恒定律表明，給定參考框架中的孤立系統的總能量保持不變 - 隨著時間的推移，它被認為是保守的。能量既不能創造也不能毀滅;而是從一種形式轉變為另一種形式。例如，化學能可以在炸藥棒的爆炸中轉化為動能。在技術術語中，能量守恒可以被Noether定理嚴格證明是連續時間平移對稱的直接后果。
能量守恒定律的結果是，第一類永久運動機器不能存在。也就是說，沒有外部能源供應的系統可以為其周圍環境提供無限量的能量。對于沒有時間平移對稱性的運動方程，可能無法定義能量守恒。實例包括廣義相對論中的彎曲空間或凝聚態物理學中的時間晶體。[1][2][3][4]
表達形式
保守力學系統
在只有保守力做功的情況下，系統能量表現為機械能，（動能和勢能）能量守恒具體表達為機械能守恒定律。
熱力學系統
能量表達為內能，熱量和功，能量守恒的表達形式是熱力學第一定律(熱量可以從一個物體傳遞到另一個物體，也可以與機械能或其他能量互相轉換，但是在轉換過程中，能量的總值保持不變)。表達式為Q=U+W.
相對論力學
在相對論里，質量和能量可以相互轉變。計及質量改變帶來能量變化，能量守恒定律依然成立。歷史上也稱這種情況下的能量守恒定律為質能守恒定律。
流體力學
在流體力學中有一種邊界層表面效應，又稱"伯努利效應“。是指流體速度加快時，物體與流體接觸的界面上的壓力會減小，反之壓力會增加，伯努利效應是流體力學中的能量守恒定律。伯努利因發現這一現象并成功解釋它而創立的流體力學。[5]
電磁學
根據楞次定律，感應電流所產生的磁場總是阻礙原磁場磁通量的變化，這種阻礙的結果就使得電磁感應的過程中將其他形式的能量轉化為電能，感應電流形成回路，再將電能轉化為其他形式的能量。 也就是說，楞次定律所揭示的感應電流與原磁場的關系本質仍然是能量轉化的關系，即能量守恒定律。
前沿拓展
關于能量守恒定律的最新研究，目前有研究者認為，能量守恒定律需要條件限制，它并不是在任何情況任何時空都是普適的，認為時間平移不變性是能量守恒的條件。還有研究者通過分析能量守恒定律，認為各種形式能量的轉換遵循等量轉換原則是能量守恒定律成立的基本條件，指出了長期以來物理學界一直把∑ E=常量等同于能量守恒是對能量守恒定律認識不足.換位思考能量守恒定律對坐標變換的要求，得出能量守恒定律對坐標變換的要求。關于人們對于能量守恒定律的認識和研究還需要更進一步的深入。
意義
能量守恒是符合時間平移對稱性的，這也就是說能量守恒定律的適用是不受時間限制的，舉個例子比如說切割磁感線的閉合線圈在動能損失時增加了其內能，這是符合能量守恒定律的，而這個過程即使推后幾天也是成立的。
它可表述為：在孤立系統中，能量從一種形式轉換成另一種形式，從一個物體傳遞到另一個物體，在轉換和傳遞的過程中，各種形式、各個物體的能量的總和保持不變。整個自然界也可看成一個孤立系統，而表述為自然界中能量可不斷轉換和傳遞，但總量保持不變。
