Thermische energie is de totale kinetische en potentiële energie van de deeltjes in een stof. Kinetische energie is de energie van beweging, en potentiële energie is de energie van positie. De deeltjes in een object zijn voortdurend in beweging en hebben dus kinetische energie. Ze trekken elkaar ook aan en stoten elkaar af, waardoor ze potentiële energie krijgen. Thermische energie is een maatstaf voor de gemiddelde kinetische en potentiële energie van de deeltjes in een stof.