面上由两个假设的量来解释。一个是系统内粒子的微观运动（平移、旋转、振动）所产生的微观动能。另一个是与粒子间的化学键及组成物质的静止质量能量等微观力有关之位能。在微观的量与系统因作功、加热或物质转移而产生之能量增损的量之间，并不存在一个简单的普遍关系。能量的国际单位为焦耳（J）。有时使用单位质量（公斤）的内能（称之为「比内能」）会比较方便。比内能的国际单位为 J/kg。若比内能以物质数量（莫耳）的单位来表示，则称之为「莫耳内能」，且该单位为 J/mol。从统计力学的观点来看，内能等于系统总能量的。