Wanneer thermische energie aan een systeem wordt toegevoegd, krijgen de deeltjes binnen dat systeem kinetische energie. Hierdoor gaan ze sneller en met meer energie bewegen. De toegenomen beweging van de deeltjes leidt tot een stijging van de temperatuur en een verandering in de fysieke eigenschappen van het systeem.

Wanneer bijvoorbeeld thermische energie aan een vaste stof wordt toegevoegd, trillen de deeltjes krachtiger, waardoor de vaste stof uitzet. Wanneer thermische energie aan een vloeistof wordt toegevoegd, krijgen de deeltjes voldoende energie om de aantrekkingskracht tussen de deeltjes te overwinnen, waardoor ze gemakkelijker kunnen stromen. Wanneer thermische energie aan een gas wordt toegevoegd, bewegen de deeltjes nog sneller, waardoor het gas uitzet en een groter volume inneemt.

Over het algemeen verhoogt de toevoeging van thermische energie de kinetische energie van de deeltjes in een systeem, wat leidt tot meer beweging, hogere temperaturen en veranderingen in fysieke eigenschappen.