Das wissenschaftliche Studium der Energie ist die Thermodynamik. Die Thermodynamik ist ein Teilgebiet der Physik, das sich mit Wärme und ihrer Beziehung zu anderen Energieformen beschäftigt. Es handelt sich um eine Grundlagenwissenschaft, die in vielen Bereichen Anwendung findet, beispielsweise im Ingenieurwesen, in der Chemie und in der Biologie. Die Thermodynamik bietet einen Rahmen zum Verständnis, wie Energie fließt und sich umwandelt und wie sie zur Verrichtung von Arbeit genutzt werden kann.