内能是組成物體分子的無規則熱運動動能和分子間相互作用勢能的總和。物體的内能不包括這個物體整體運動時的動能和它在重力場中的勢能。原則上講，物體的内能應該包括其中所有微觀粒子的動能、勢能、化學能、電離能和原子核内部的核能等能量的總和，但在一般熱力學狀态的變化過程中，物質的分子結構、原子結構和核結構不發生變化，所以可不考慮這些能量的改變。但當在熱力學研究中涉及化學反應時，需要把化學能包括到内能中。
内能常用符号U表示，内能具有能量的量綱，國際單位是焦耳。
根據熱力學第一定律，内能是一個狀态函數。同時，内能是一個廣延物理量，即是說兩個部分的總内能等于它們各自的内能之和。
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