Energia, a capacidade de um sistema de fazer trabalho, tem uma variedade de unidades de medida, mas a unidade mais básica de energia é o joule. Batizado em homenagem a James Joule, o joule foi desenvolvido para explicar a relação entre calor e energia. Um joule é aproximadamente a quantidade de energia cinética em um objeto de 1 quilograma viajando a 1 metro por segundo.
Embora o joule seja a unidade de energia mais básica, é muito pequeno para representar a maioria das coisas na vida cotidiana ou em um laboratório de ciências. Outras unidades de energia incluem o watt, como visto em lâmpadas; a quilocaloria, como se vê na comida; e a BTU (unidade térmica britânica) usada para condicionadores de ar ou fornos. Um watt é o número de joules gerados por segundo. Uma quilocaloria equivale a 4.184 joules, a quantidade de energia que aquecerá 1 quilo de água em 1 grau Celsius. Enquanto isso, a unidade térmica britânica é a quantidade necessária para aquecer 1 libra de água em 1 grau Fahrenheit. Existem unidades menores de energia, como o elétron volt, mas não são úteis para a vida cotidiana. O elétron volt é a energia ganha por um próton ou elétron ao passar por um campo elétrico de 1 volt.