A diferença entre temperatura e energia térmica é que a temperatura mede a velocidade cinética média das moléculas e a energia térmica é a energia cinética total de todas as partículas em uma determinada substância. Em outras palavras, a temperatura mede o velocidade média de movimento e energia térmica mede a massa de uma substância. Tanto a temperatura quanto a energia térmica são formadas pelo movimento de partículas.
Quando a temperatura aumenta, a velocidade das partículas também aumenta. Em altas temperaturas, as partículas se movem mais rapidamente e ficam mais distantes. Quando a temperatura está baixa, as partículas se movem lentamente e ficam próximas umas das outras.
Por outro lado, a energia térmica depende da condução e da convenção. A condução é a transferência de energia de uma molécula para outra quando uma substância é aquecida. A convecção ocorre quando a energia é transferida enquanto a massa de uma substância se move. Basicamente, a condução e a convecção criam movimento; quanto mais movimento de partículas em uma substância, mais energia térmica potencial é produzida.
Um exemplo de como a temperatura e a energia térmica funcionam é como o sol aquece o ar localizado acima da superfície da Terra. À medida que o ar fica mais quente, o calor é transferido entre as moléculas e a energia cinética é criada, produzindo energia térmica. À medida que as moléculas se movem mais rapidamente para transferir calor, a temperatura também aumenta.