v termodynamice je teplo energií při přenosu do nebo z termodynamického systému, jinými mechanismy než termodynamickou prací nebo přenosem hmoty. Teplo se vztahuje na množství přenášené mezi systémy, nikoli na vlastnost jednoho systému, nebo „obsažené“ v něm. Na druhé straně je vnitřní energie vlastností jediného systému. Teplo a práce závisí na způsobu přenosu energie, zatímco vnitřní energie je vlastností stavu systému a lze ji tedy pochopit, aniž bychom věděli, jak se tam energie dostala.

Ve statistickém mechanické účet ideálního plynu, ve kterém se molekuly pohybují nezávisle mezi okamžitou kolize, vnitřní energie je součet celkové plynu je nezávislé částice kinetickou energii, a to je to kinetický pohyb, který je zdroj a efekt přenosu tepla přes systém je hranice. Pro plyn, který nemá interakce částic s výjimkou okamžitých kolizí, je termín „tepelná energie“ účinně synonymem „vnitřní energie“. V mnoha statistické fyziky texty, „tepelné energie“ odkazuje k T {\displaystyle kT} , součin Boltzmannovy konstanty a absolutní teploty, také psaný jako k B T {\displaystyle k_{\text{B}}T} . V materiálu, zejména v kondenzované hmoty, jako jsou kapaliny nebo pevné látky, ve kterých částic, jako jsou molekuly nebo ionty, které interagují silně s jedním jiný, energie těchto interakcí silně přispívá k vnitřní energii těla, ale nejsou jen zdánlivé teploty.

termín „tepelná energie“ se také používá na energii nesenou tepelným tokem, i když to lze také jednoduše nazvat teplem nebo množstvím tepla.