Energia, zdolność systemu do pracy, ma wiele jednostek pomiarowych, ale najbardziej podstawową jednostką energii jest dżul. Nazwany po Jamesie Joule, dżul został opracowany, aby wyjaśnić związek między ciepłem a energią. Joule to w przybliżeniu ilość energii kinetycznej w 1 kilogramowym obiekcie poruszającym się z prędkością 1 metra na sekundę.
Chociaż dżul jest najbardziej podstawową jednostką energii, jest zbyt mały, aby reprezentować większość rzeczy w życiu codziennym lub w laboratorium naukowym. Inne jednostki energii obejmują wat, jak widać w żarówkach; kilokaloria, jak widać w żywności; oraz BTU (brytyjska jednostka cieplna) używanej do klimatyzacji lub pieców. W wat to liczba dżuli generowanych na sekundę. Kilokaloria to 4 184 dżule, czyli ilość energii, która podgrzeje 1 kilogram wody o 1 stopień Celsjusza. Tymczasem brytyjska jednostka cieplna to ilość potrzebna do ogrzania 1 funta wody o 1 stopień Fahrenheita. Mniejsze jednostki energii istnieją, takie jak elektronowolt, ale nie są one przydatne w życiu codziennym. Wolt elektronowy to energia uzyskana przez jeden proton lub elektron podczas przejścia przez pole elektryczne 1 V.