Ifølge termodynamikken
1. lov: Energi kan ikke tapes, den bare skifter form,
2. lov: Omvandling av energi skjer fra en form med liten sannsynlighet til en form med stor sannsynlighet.
Måleenhet for energi er joule (J), oppkalt etter James Joule. 1 J=4.2 cal, ofte angir man energi per mol.
Alle levende organismer på Jorden lever på energien som finnes i potensialsprang på redoksskalaen mellom elektrondonor og elektronakseptor (kjemosyntese).
Eksempler på energikilder er:
Fossile brennstoffer som kull, bensin, naturgass og olje. Våtgassen inneholder propan og butan, mens tørrgassen inneholder mest metan. Ulempen med disse er utslipp av karbondioksid ( CO2). 1 liter bensin gir ca. 2.3 kg CO2. 1 kg kull gir 2-3 kg CO2, samt utslipp av svoveldioksid (SO2), og i alle forbrenningsreaksjoner blir det produksert nitrogenoksider (NO, NO2). Elektrokjemi og redoksreaksjoner i energiproduksjon. Energiflyt er forflytning av energi gjennom økosystemer.
Vann, sol, vind, biomasse, bølger, tidevann, geotermisk, kjernekraft (fisjon, fusjon) og hydrogen og ammoniakk er energikilder. Energiinnholdet er ca. ved (4 kWh/kg) men svært avhengig av vanninnhold og type ved, bensin (12 kWh/kg), kull (8 kWh/kg), gass (14 kWh/kg).