La energía asociada con el movimiento aleatorio de moléculas o átomos dentro de una sustancia se llama energía térmica o energía interna. Es una medida de la energía cinética microscópica de las partículas que componen el material. La energía térmica es directamente proporcional a la temperatura de la sustancia y aumenta a medida que aumenta la temperatura. Cuando se agrega calor a un sistema, su energía térmica aumenta, lo que hace que las partículas se muevan más rápido y choquen entre sí y con las paredes del contenedor con mayor frecuencia. Por el contrario, cuando se elimina el calor, la energía térmica disminuye y las partículas se ralentizan.