L'énergie, la capacité d'un système à fonctionner, a une variété d'unités de mesure, mais l'unité d'énergie la plus basique est le joule. Nommé d'après James Joule, le joule a été développé pour expliquer la relation entre la chaleur et l'énergie. Un joule est à peu près la quantité d'énergie cinétique dans un objet de 1 kilogramme voyageant à 1 mètre par seconde.
Bien que le joule soit l'unité d'énergie la plus élémentaire, il est trop petit pour représenter la plupart des choses dans la vie quotidienne ou dans un laboratoire scientifique. D'autres unités d'énergie comprennent le watt, comme on le voit dans les ampoules; la kilocalorie, comme on le voit dans les aliments ; et le BTU (unité thermique britannique) utilisé pour les climatiseurs ou les fournaises. Un watt est le nombre de joules générés par seconde. Une kilocalorie équivaut à 4 184 joules, la quantité d'énergie qui chauffera 1 kilogramme d'eau de 1 degré Celsius. Pendant ce temps, l'unité thermique britannique est la quantité nécessaire pour chauffer 1 livre d'eau de 1 degré Fahrenheit. Des unités d'énergie plus petites existent, comme l'électron-volt, mais elles ne sont pas utiles pour la vie de tous les jours. L'électron-volt est l'énergie gagnée par un proton ou un électron lorsqu'il traverse un champ électrique de 1 volt.