ı ve baskı böyle bir füzyon sürecini tetikler. Güneş’ten gelen gün ışığı Dünya’ya çarptıktan sonra belki yer çekimsel potansiyel enerji olarak depolanır. Örneğin, su okyanuslardan buharlaşır ve dağların üstünde depolanır ( bir hidroelektrik barajında ortaya çıktıktan elektrik üretmek için sonra türbinlerin ya da jeneratörlerin hareket ettirilmesi için kullanılır). Güneş ışığı ayrıca birçok hava olaylarını da etkiler, volkanik olaylardan oluşanları da korur.

Güneş aracılı hava olaylarına bir örnek ise ılık okyanusların dağların üstünden ısınmış değişken geniş alanlarının birkaç günlük sert hava hareketlerini güçlendirmek için birden kendi ısıl enerjilerini bırakmasıyla gerçekleşen kasırgalardır. Güneş ışığı ayrıca bitkiler tarafından fotosentez sırasında kimyasal potansiyel enerji olarak hapsedilmiştir. Fotosentez ise karbondioksit ve suyun (iki düşük enerjili birleşimin) birleşerek yüksek enerjili karbonhidrat, yağ ve protein bileşimlerini oluşturmalarıdır. Bitkilere ayrıca fotosentez sırasında karbonhidrat yağ ve proteinlerin enerjisini ortaya çıkarmak için canlı organizmalar tarafından elektron alıcısı olarak kullanılan oksijeni üretirler. Fotosentez boyunca ısı ya da ışık olarak depolanın enerjinin ortaya çıkması bir orman yangınında birden bir kıvılcım ile tetiklenebilir ya da enzim hareketleriyle katabolizma tetiklenip bu moleküller sindirildiğinde insan ya da hayvan metobolizması için bu süreç daha yavaş olabilir.

Bütün bu enerji dönüşümü zincirlerinde, Big Bang döneminde depolanmış olan potansiyel enerji sonradan ara olaylar tarafından aktif enerji olarak ortaya çıkar. Bütün bu olaylarda, ısı da dahil olmak üzere enerjinin bir türü diğer enerji türlerine dönüşmüş olur.

Enerji, enerjinin korunumu yasasına tabidir. Bu yasaya göre, enerji kendi kendine ne var olabilir ne de yok olabilir. Sadece dönüşebilir.

Çoğu enerji çeşidi (yer çekimi enerjisi kayda değer bir istisnadır) enerjinin kısmi korunumu yasasına bağlıdır. Bu durumda, enerji sadece uzayın birbirine çok yakın bölgelerinde değiştirilebilir ve tüm gözlemciler, herhangi bir uzayın volumetrik yoğunluğundaki enerjiyi kabul ederler. Bir de evrenin toplam enerjisinin değişemeyeceğini savunan evrensel bir enerjinin korunumu yasası vardır; kısmi yasanın sonucudur; ama tam tersi değildir.6 Enerjinin korunumu zamanın dönüştürülebilir simetrisinin matematiksel sonucudur.(yani, alınan farklı zamanların zaman aralığının ayırt edilemezliği)- (Noether Teoremi)

Enerjinin korunumuna göre, bir sisteme giren toplam enerji o sistemden çıkan toplam enerjiye eşit olmak zorundadır.

Bu yasa fiziğin temel ilkesidir. Bu kural zamanın dönüştürülebilir simetrisini takip eder, kozmik ölçeğe ait olayları yerlerinden ve zaman koordinasyonlarından bağımsız yapar. Başka bir deyişle, dün, bugün ve yarın fiziksel olarak farksızdır.

İşte bu sebeple enerji, zamana enerji koruyan eşlenik olan bir niceliktir. Enerjinin ve zamanın bu matematiksel karmaşıklığı belirsizlik ilkesini de doğurur- belirli bir zaman aralığındaki gerçek enerji miktarını tanımlamak imkansızdır. Belirsizlik ilkesi, enerjinin korunumuyla karıştırılmamalıdır- aksine matematiksel limitler sağlar, bu ilkeyle enerji tanımlanabilir ve hesaplanabilir.

Doğanın her bir temel gücü farklı potansiyel enerji türleriyle bağlantılıdır ve tüm potansiyel enerji türleri(diğer tür enerji türleri gibi) sistem kütlesi gibi görünür. Örneğin, sıkıştırılmış bir yay sıkıştırılmadan öncekine göre çok az daha ağırdır. Aynı şekilde, enerji herhangi bir mekanizmayla sistemler arası transfer edildiğinde bağlantılı kütleyle transfer olur.

kuantum mekaniğinde enerji Hamilton operatörü ile ifade edilir. Herhangi bir zaman ölçeğindeki enerjideki belirsizlik -Heisenberg'in belirsizlik teoremi'nde olduğu gibi:

Parçacık fiziğinde, bu eşitsizlik momentumu taşıyan sanal parçacıkların niteliksel kavrayışına olanak verir. Sanal fotonlar(Kuantum mekanik enerji seviyesi en düşük olan fotonlardır.) da elektriksel yükler(Coulomb yasasının sonucu olan) arasındaki elektrostatik etkileşiminden sorumludur.

Enerji, evrensel korunum yasasına sıkı sıkıya bağlıdır;yani, ne zaman bir sistemin toplam enerjisi ölçülse( ya da hesaplansa), sistemin toplam enerjisi daima sabit kalır.

Bir sistemin toplam enerjisi çeşitli yollarda bölünebilir ve sınıflandırılabilir. Örneğin; bazen potansiyel enerjiyi(sadece koordinat fonksiyonu olan) kinetik enerjiden (Sadece zaman koordinat türevi fonksiyonu olan) ayırmak elverişlidir. yer çekimi enerjisini, elektrik enerjisini, ısı enerjisini ve diğer formları ayırmak da elverişli olabilir. Bu sınıflandırmalar örtüşür; mesela, ısı enerjisi genellikle kısmen potansiyel kısmen kinetik enerjiden oluşur. 
Enerjinin transferi çeşitli şekillerde olabilir; aşağıda iş,ısı akışı ve yatay akım gibi örneklerle ele alınmıştır.
"Enerji" kelimesi fiziğin dışında birçok yerde de kullanılır ve anlam belirsizliği ve uyumsuzluğa neden olur. Konuşma dili teknik terminolojiyle tutarlı değildir. Örneğin; enerji sürekli korunurken(enerji dönüşümüne rağmen toplam enerjinin değişmemesi bakımından), enerji ısı enerjisi gibi bir biçime dönüştürülebilir. Birisi "daha az araba sürerek enerji korumak" dan bahsedebilir, birisi fosil yakıtları korumak ve enerjinin ısıya dönüşerek kaybolmasına engel olmaktan bahsedebilir. "Korunumun" bu şekilde kullanılması enerjinin korunumu yasasından farklıdır.

Klasik fizikte enerji ölçeksel miktar olarak nitelendirilir, zamana enerji koruyan eşleniktir. Özel görecelilikte de enerji ölçekseldir. Başka bir deyişle, enerji uzayın döngülerine nazaran değişmezdir, ama uzay-zaman döngüsüne nazaran değişmez değildir.(=itici güç)

Bir sistem sadece maddeyi diğer sisteme aktararak ona enerji aktarabilir. (Çünkü madde kütlesi uyarınca enerjiye eş değerdir). Eğer enerji transferi madde dışında başka yollarla transfer edilirse, transfer üzerinde yapılmış olan işten dolayı bu transfer ikinci sistem içerisinde değişikliklere yol açar. ış kendisini hedef sistem içindeki mesafeler üzerinden uygulanan kuvvetlerin etkisi ile gösterir. 
Örneğin, bir sistem diğerine elektromanyetik enerji aktararak( radiating- ışın yayarak) enerji yayabilir,ama bu radyasyonu soğrulmuş parçacıklar üzerinde kuvvetler oluşturur. Benzer bir şekilde bir sistem başka bir sisteme fiziksel olarak etkileyerek enerji aktarabilir ama bu durumda nesnenin içerisindeki hareket enerjisi kinetik enerji olarak adlandırılır ki; bu da temas ettiği diğer nesnede görülen kuvvetlerin mesafeler üzerinde etkisi (yeni enerji) ile sonuçlanır. Isı ile ısıl enerji alışverişi şu iki mekanizma ile oluşur: ısı elektromanyetik radyasyon ile transfer edilebilir ya da doğrudan parçacık çarpışmalarındaki fiziksel temasla kinetik enerji aktarılır.

Çünkü enerji kesinlikle korunur ve (tanımlanabilir olduğu her yerde) bölgesel olarak da muhafaza edilir, şunu hatırlamak önemlidir ki enerji tanımına göre sistem ve komşu bölgeler arasındaki enerji transferi iştir. Bilinen bir örneği ise mekanik iştir. Basit durumlarda aşağıdaki denklem kullanılarak yazılır:

Eğer başka enerji transfer süreçleri içermiyorsa. Burada; ΔE transfer edilmiş enerjinin miktarını ve W sistem üzerinde yapılmış olan işi temsil ediyor. (Wikipedia: Tartışmalı konu(Disputed statement))

Daha genel olarak enerji transferi iki kategoriye ayrılabilir:

Burada Q sisteme ısı akışını temsil ediyor.

Açık bir sistemin enerji kaybetmesinin ya da kazanmasının başka yolları da var. Kimyasal sistemlerde, farklı kimyasal potansiyelli maddelerin eklenmesi, ki bu daha sonra ekstre edilecektir, ile enerji sisteme eklenebilir. ( bu iki süreç de araca yakıt vermek ile örneklendirilebilir; iş ya da ısı eklemeden bu şekilde enerji kazanan bir sistemdir) Bu terimler yukarıdaki denkleme ilave edilebilir ya da "enerji toplama terimi" diye adlandırılan miktar içerisine toplanabilir ayrıca bu enerji toplan terimi kontrol hacmi ya da sistem hacmi üzerine aktarılan herhangi bir tür enerjiye değinir. 
Üstte örnekleri bulunabilir ve bir sürü başkaları da düşünülebilir. (Örneğin, klasik anlamda, iş yapılmadan ya da ısı eklenmeden ya da olmadan, bir sisteme giren parçacıkların kinetik enerjisi, ya da lazer ışınından çıkan enerjinin sistem enerjisine eklenmesi.)

Bu genel denklemde E diğer ek adveksiyon enerji terimlerini temsil eder ve sistem üzerindeki yapılan iş ve ısı buna eklenmemiştir.

Enerji aynı zaman da potansiyel enerjiden(E p) kinetik enerjiye(E k) transfer edilir ve sonra sürekli bir biçimde potansiyel enerjiye geri döner. Bu enerji korunumu olarak adlandırılır. Bu kapalı sistemde, enerji yaratılamaz ya da yok edilemez. Bu yüzden de başlangıç enerjisi ve nihai enerji birbirine eşit olacaktır. Bu durum aşağıdaki şekilde gösterilir:

Bu denklem sonra daha da basitleştirilebilinir. Çünkü formula_8
( kütle, yer çekimi ivmesi ve yüksekliğin çarpımı) ve formula_9
(Kütlenin yarısıyla hızın karesinin çarpımı). Ve böylece toplam enerji iki terimin toplamına eşit olur: formula_10

Klasik mekanikte, korunmuş bir miktar olarak enerji, kavramsal ve matematiksel olarak kullanışlı bir özelliktir. Mekaniğin çeşitli formülleri enerjiyi kullanarak çekirdek bir kavram olarak geliştirilmiştir. Aşağıdaki gibi:

William Rowan Hamilton'dan sonra, bir sistemin toplam enerjisi bazen Hamiltonsal olarak ifade edilir. Hareketin klasik eşitlikleri, yüksek karmaşık ya da kuramsal sistemler için bile, Hamiltonsal olarak yazılabilir. Bu klasik eşitlikler görecelilik olmayan kuantum mekaniğinde dikkate değer doğrudan benzerliklere sahiptir.8

Joseph Louis Lagrange'den sonra, bir diğer ilgili enerji kavramı Langrangesel olarak ifade edilir. Bu Hamilton'a göre daha da temeldir ve hareket eşitlikleri türetmek için kullanılabilir. Bu klasik fiziğin bağlamından bulunmuştur ama genelde modern fizik için daha kullanışlıdır. Langrangesel kinetik enerji eksi potansiyel enerji olarak tanımlanır.

Genellikle, Langrangesel biçimcilik, korunumun olmadığı sistemlerde(örneğin sürtünmeli sistemlerde) Hamiltonsaldan matematiksel olarak daha uygundur.

Noether'in(ilk) teoremi(1918) bir fizik