에너지는 한 물체가 다른 물체의 상태를 변화시킬 수 있는 능력을 나타내는 양을 말한다. 에너지는 여러 형태로 전환되거나 변환될 수 있다. 그런데 에너지가 전환되거나 변환되는 과정에서도 에너지의 총합은 항상 일정하다. 이것을 에너지 보존이라 한다. 물체가 지구상에서 자유롭게 움직인다고 가정하면, 위치에너지는 운동에너지로 전환될 수 있다. 일반적으로 총에너지는 운동에너지와 잠재에너지의 합과 같다. 즉, 에너지는 그 전환 과정에서 한 형태의 에너지에서 다른 형태의 에너지로 전환될 뿐이며, 에너지 전환이 일어나기 전후의 에너지의 총합은 항상 일정하게 보존되는 것이다.