As energias cinética e potencial são normalmente atribuídas como formas de energia mecânica e podem ser convertidas de forma intercambiável. A energia potencial pode ser convertida em energia cinética e vice-versa, mas a mudança é sempre acompanhada pela dissipação de alguma energia como calor.
A energia cinética é a energia de um corpo devido ao movimento, enquanto a energia potencial é a energia de um corpo em virtude de sua posição ou estado. A energia cinética de um corpo depende de seu quadro de referência. Um corpo que combina a velocidade com seu referencial é estacionário nesse referencial, mas se move em outro referencial. No quadro em que o corpo parece estacionário, sua energia cinética é zero. A energia cinética é proporcional ao quadrado da velocidade e da massa de acordo com as leis newtonianas do movimento e deve receber valores reais positivos, já que nem a massa real nem a velocidade ao quadrado podem ser negativas. À medida que a velocidade aumenta em uma taxa, a energia cinética aumenta ao quadrado dessa taxa.
A energia potencial também depende do referencial. A energia potencial gravitacional é diretamente proporcional à altura. Dependendo do nível de referência a partir do qual a altura é medida, a energia potencial pode ser positiva, negativa ou zero.