i termodynamikk er varme energi i overføring til eller fra et termodynamisk system, ved andre mekanismer enn termodynamisk arbeid eller overføring av materie. Varme refererer til en mengde overført mellom systemer, ikke til en egenskap av et system,eller ‘inneholdt’ i det. På den annen side er intern energi en egenskap av et enkelt system. Varme og arbeid avhenger av hvordan en energioverføring skjedde, mens intern energi er en egenskap av tilstanden til et system og dermed kan forstås uten å vite hvordan energien kom dit.i en statistisk mekanisk redegjørelse for en ideell gass, hvor molekylene beveger seg uavhengig mellom øyeblikkelige kollisjoner, er den indre energien summen av gassens uavhengige partikkels kinetiske energier, og det er denne kinetiske bevegelsen som er kilden og effekten av overføring av varme over et systems grense. For en gass som ikke har partikkelinteraksjoner bortsett fra øyeblikkelige kollisjoner, er begrepet termisk energi effektivt synonymt med intern energi. I mange statistiske fysikktekster refererer «termisk energi» til k t {\displaystyle Kt} , produktet Av Boltzmanns konstant og den absolutte temperaturen, også skrevet som k B t {\displaystyle k_{\text{B}}T} . I et materiale, spesielt i kondensert materiale, som en væske eller et fast stoff, hvor de bestanddelene, som molekyler eller ioner, samhandler sterkt med hverandre, bidrar energiene til slike interaksjoner sterkt til kroppens indre energi, men er ikke bare tydelige i temperaturen.begrepet ‘termisk energi’ brukes også på energien som bæres av en varmestrøm, selv om dette også ganske enkelt kan kalles varme eller mengde varme.