Energia, capacitatea unui sistem de a lucra, are o varietate de unități de măsură, dar cea mai elementară unitate de energie este joulele. Numit după James Joule, joule a fost dezvoltat pentru a explica relația dintre căldură și energie. Un Joule este aproximativ cantitatea de energie cinetică într-un obiect de 1 kilogram care călătorește la 1 metru pe secundă.
Deși joula este cea mai elementară unitate de energie, este prea mică pentru a reprezenta cele mai multe lucruri în viața de zi cu zi sau într-un laborator științific. Alte unități de energie includ watt-ul, așa cum se vede în becurile electrice; kilocalorie, așa cum se vede în mâncare; și BTU (unitatea termică britanică) utilizate pentru aparatele de aer condiționat sau cuptoare. Un watt este numărul de jouli generați pe secundă. Un kilocaloriu este de 4.184 jouli, cantitatea de energie care va încălzi 1 kg de apă cu 1 grade Celsius. Între timp, unitatea termică britanică este cantitatea necesară pentru a încălzi 1 lire de apă cu 1 grad Fahrenheit. Sunt mai mici unități de energie, cum ar fi electronul volt, dar ele nu sunt utile pentru viața de zi cu zi. Volumul de electroni este energia câștigată de un proton sau electron atunci când trece printr-un câmp electric de 1 volt.