热力学能也称内能，是体系内部一切能量的总和，虽然其数值无法求得，但体系的状态一定，热力学能就有一个确定的值。。热力学能是状态函数。功和热只有在能量交换的过程中才会有具体的数值，就算始态末态一样，途径不同，功和热的数值都有变化，是不能表示体系的状态函数的。
热力学能的性质1.微观解释
从微观上说，系统内能是构成系统的所有分子无规则运动动能、分子间相互作用势能、分子内部以及原子核内部各种形式能量的总和。后面两项在大多物理过程中不变，因此一般只需要考虑前两项，二者的总和就是通常所指的内能。核内部能量仅在核物理过程中才会变化，因此绝大多数情形下，都不需要考虑这一部分的能量。内能的绝对量(主要是其中的核内部能量部分)还不完全清楚，但不影响解决一般问题，对于内能我们常常关心的是其变化量。
2.函数解释
抛开物质内部的结构细节，从宏观上说，内能是与系统在绝热条件下做功量相联系的，描述系统本身能量的一种状态函数。内能的宏观定义式为:ΔU=Wa，其中ΔU为内能的变化量，Wa为绝热过程外界对系统的做功量。在宏观定义中，内能是一个相对量。
内能是系统的一种状态函数(简称态函数)，即内能可以表达为系统的某些状态参量(例如压强、体积等)的某种特定的函数，函数的具体形式取决于具体的物质系统(具体地说，取决于物态方程)。当系统处于某一平衡态时，系统的一切状态参量将取得定值，内能作为这些状态参量的特定函数也将取得定值(尽管还不清楚它的绝对数值是多少)。
