Et mekanisk system er styrt av Newtons lover. De sier at det vil bevege seg mot en tilstand hvor den potensielle energien er mindre. Forandringen i potensiell energi kan opptre som en økning i den kinetiske energien eller at den benyttes til å utføre et arbeid. Et termodynamisk system vil på tilsvarende vis spontant bevege seg mot en tilstand hvor den indre energien er mindre. Men her kan noe av forandringen gå over til varme og derfor ikke tas ut som arbeid. Den nyttbare delen ble av Gibbs i 1873 kalt for «tilgjengelig energi», mens Helmholtz omtalte den som fri energi i 1882.