L'énergie cinétique et potentielle sont toutes deux généralement attribuées à des formes d'énergie mécanique et peuvent être converties de manière interchangeable. L'énergie potentielle peut être convertie en énergie cinétique et vice versa, mais le changement s'accompagne toujours de la dissipation d'énergie sous forme de chaleur.
L'énergie cinétique est l'énergie d'un corps due au mouvement, tandis que l'énergie potentielle est l'énergie d'un corps en raison de sa position ou de son état. L'énergie cinétique d'un corps dépend de son référentiel. Un corps correspondant à la vitesse avec son cadre de référence est stationnaire dans ce cadre de référence mais se déplace dans un autre cadre de référence. Dans le cadre où le corps apparaît immobile, son énergie cinétique est nulle. L'énergie cinétique est proportionnelle au carré de la vitesse et de la masse selon les lois newtoniennes du mouvement et doit se voir attribuer des valeurs réelles positives, car ni la masse réelle ni la vitesse au carré ne peuvent être négatives. Lorsque la vitesse augmente à un taux, l'énergie cinétique augmente au carré de ce taux.
L'énergie potentielle dépend aussi du référentiel. L'énergie potentielle gravitationnelle est directement proportionnelle à la hauteur. Selon le niveau de référence à partir duquel la hauteur est mesurée, l'énergie potentielle peut être positive, négative ou nulle.
