非相对论微观角度来看，内能可被分为微观位能 formula_4 与微观动能 formula_5 两个部分：一系统的微观动能是该系统内所有粒子之运动的总和，包含原子、分子、原子核、电子等粒子的运动。微观位能则是指化学能与核位能，以及该系统内因为内含的电偶极矩与磁偶极矩所产生的物理力场，以及固体的形变（应力-应变）所具有之能量的总和。一般而言，宏观热力学不会讨论到微观的动能与位能。内能不包含因系统整体的运动或位置所产生之能量，亦即排除任何因为系统于一外部重力场、静电场或电磁场之运动或位置，而产生之动能与