Energia nie może powstać, zgodnie z prawem o oszczędzaniu energii, opublikowanym po raz pierwszy w 1842 roku przez niemieckiego fizyka Juliusa Mayera. Na tej samej zasadzie energia nie może być zniszczone albo. W odizolowanym systemie energia może być przekształcana z jednej formy w drugą, ale całkowita ilość energii w systemie pozostaje stała.
System całkowicie oddzielony od otoczenia ma niezmienne właściwości mechaniczne, które określa się mianem "stałych ruchu". Ta podstawowa obserwacja jest podstawą praw zachowania w fizyce, szczególnie w dziedzinie mechaniki. Najpowszechniejszą spośród tych zachowanych wielkości fizycznych jest energia.
Wynalezienie silnika parowego na początku XIX wieku skłoniło naukowców i inżynierów do studiowania podstaw energii. Oprócz Mayera, Hermann von Helmholtz, James Joule i William Thomson byli również pomocni w opracowywaniu prawa zachowania energii. Poprzez serię eksperymentów przeprowadzonych przez te wybitne postacie naukowe, dostarczono dalszych dowodów na poparcie teorii, że energia nie jest ani wytwarzana ani niszczona w zamkniętym systemie.
Każda forma energii może zostać przekształcona tylko w inną formę. Jednak to Thomson, znany powszechnie jako Lord Kelvin, pierwszy odkrył, że wszystkie przemiany energii wiążą się z utratą ciepła, której nie można odzyskać, co zostaje włączone do świata materialnego.
