Il tipo di energia principalmente associato al movimento casuale e alla disposizione delle particelle in una sostanza è chiamato energia termica. L'energia termica è l'energia associata al movimento di atomi e molecole all'interno di una sostanza. All’aumentare della temperatura di una sostanza aumenta anche l’energia cinetica media delle sue particelle, determinando un movimento più vigoroso e rapido. L’energia termica può essere trasferita tra oggetti attraverso conduzione, convezione e radiazione.