Het principe waarvan de calorimetrie afhangt, is het behoud van energie. Dit betekent dat de totale energie van een gesloten systeem constant blijft, zelfs als de vorm van de energie verandert. In het geval van calorimetrie betekent dit dat de door het ene object gewonnen warmte gelijk moet zijn aan de warmte die door een ander object verloren gaat. Dit kan wiskundig worden uitgedrukt als:

```

Qgewonnen =Qverloren

```

waarbij Q de hoeveelheid overgedragen warmte is.

Dit principe kan worden gebruikt om de warmtecapaciteit van objecten te meten; dit is de hoeveelheid warmte die nodig is om de temperatuur van een object met één graad Celsius te verhogen. Door een bekende hoeveelheid warmte aan een object toe te voegen en de resulterende temperatuurverandering te meten, kan de warmtecapaciteit van het object worden berekend.

Calorimetrie is een fundamenteel hulpmiddel in de thermodynamica en heeft vele toepassingen op gebieden als scheikunde, biologie en techniek.