Ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας είναι α φυσικό δίκαιο που δηλώνει ενέργεια δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί, αλλά μπορεί να αλλάξει από τη μια μορφή στην άλλη. Ένας άλλος τρόπος να δηλωθεί αυτός ο νόμος της χημείας είναι να πούμε ότι η συνολική ενέργεια ενός απομονωμένου συστήματος παραμένει σταθερή ή διατηρείται μέσα σε ένα δεδομένο πλαίσιο αναφοράς.
Στην κλασική μηχανική, συντήρηση της μάζας και η συζήτηση της ενέργειας θεωρούνται δύο ξεχωριστοί νόμοι. Ωστόσο, στην ειδική σχετικότητα, η ύλη μπορεί να μετατραπεί σε ενέργεια και αντίστροφα, σύμφωνα με τη γνωστή εξίσωση E = mc2. Έτσι, είναι πιο κατάλληλο να πούμε ότι η μαζική ενέργεια διατηρείται.
Εάν ένα ραβδί δυναμίτη εκραγεί, για παράδειγμα, το χημική ενέργεια που περιέχεται μέσα στο δυναμίτη αλλάζει σε κινητική ενέργειαy, θερμότητα και φως. Αν όλη αυτή η ενέργεια προστεθεί μαζί, θα ισούται με την αρχική τιμή χημικής ενέργειας.
Μια ενδιαφέρουσα συνέπεια του νόμου της διατήρησης της ενέργειας είναι ότι σημαίνει ότι μηχανές αέναης κίνησης του πρώτου είδους δεν είναι δυνατές. Με άλλα λόγια, ένα σύστημα πρέπει να διαθέτει μια εξωτερική τροφοδοσία ρεύματος για τη συνεχή παροχή απεριόριστης ενέργειας στο περιβάλλον του.
Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι δεν είναι πάντοτε δυνατόν να οριστεί η διατήρηση της ενέργειας, διότι δεν έχουν όλα τα συστήματα συμμετρία χρονικής μετάφρασης. Για παράδειγμα, η διατήρηση της ενέργειας μπορεί να μην ορίζεται για κρυστάλλους χρόνου ή για καμπυλωμένους χρόνους διαστήματος.