în termodinamică, căldura este energia în transfer către sau dintr-un sistem termodinamic, prin alte mecanisme decât munca termodinamică sau transferul de materie. Căldura se referă la o cantitate transferată între sisteme, nu la o proprietate a vreunui sistem sau ‘conținută’ în acesta. Pe de altă parte, energia internă este o proprietate a unui singur sistem. Căldura și munca depind de modul în care a avut loc un transfer de energie, în timp ce energia internă este o proprietate a stării unui sistem și poate fi astfel înțeleasă fără a ști cum a ajuns energia acolo.într-o relatare mecanică statistică a unui gaz ideal, în care moleculele se mișcă independent între coliziuni instantanee, energia internă este suma totală a energiilor cinetice ale particulelor independente ale gazului și această mișcare cinetică este sursa și efectul transferului de căldură peste limita unui sistem. Pentru un gaz care nu are interacțiuni cu particule, cu excepția coliziunilor instantanee, termenul ‘energie termică’ este efectiv sinonim cu ‘energie internă’. În multe texte de fizică statistică, „energia termică” se referă la k t {\displaystyle kT} , produsul Constantei lui Boltzmann și temperatura absolută, scris și ca k B t {\displaystyle k_{\text{B}}T} . Într-un material, în special în materie condensată, cum ar fi un lichid sau un solid, în care particulele constitutive, cum ar fi moleculele sau ionii, interacționează puternic între ele, energiile unor astfel de interacțiuni contribuie puternic la energia internă a corpului, dar nu sunt pur și simplu evidente la temperatură.

termenul ‘energie termică’ se aplică și energiei transportate de un flux de căldură, deși aceasta poate fi numită pur și simplu căldură sau cantitate de căldură.