Energia cieplna powstaje z ruchu atomów i cząsteczek wewnątrz obiektu. Ponieważ energia cieplna powstaje w wyniku ruchu cząstek, jest uważana za formę energii kinetycznej.
Energia cieplna jest związana z temperaturą i ciepłem, ale to nie to samo. Energia cieplna odnosi się tylko do energii zawartej w obiekcie z powodu ruchu jego cząstek. Ponieważ cząstki są zawsze w ruchu, wszystkie obiekty, niezależnie od tego, czy są gorące czy zimne, mają pewną miarę energii cieplnej. Energia cieplna odnosi się do energii przenoszonej między dwoma obiektami z powodu różnicy temperatur między nimi.
Ponieważ prędkość cząstek obiektu wzrasta wraz ze wzrostem temperatury obiektu, transfer energii cieplnej do obiektu powoduje również wzrost jego energii cieplnej. Nie musi to oznaczać, że cieplejszy obiekt zawiera więcej energii cieplnej niż obiekt chłodniejszy. Ponieważ większe obiekty mają większą liczbę cząsteczek, zawsze zawierają więcej energii cieplnej niż mniejsze obiekty o tej samej temperaturze. W związku z tym możliwe jest, aby bryła lodu o wystarczającej masie zawierała więcej energii cieplnej niż o wiele mniejszy obiekt, który się pali.
