Znanstveno preučevanje energije je termodinamika. Termodinamika je veja fizike, ki se ukvarja s toploto in njenim odnosom do drugih oblik energije. Je temeljna znanost, ki se uporablja na številnih področjih, kot so inženirstvo, kemija in biologija. Termodinamika zagotavlja okvir za razumevanje, kako energija teče in se preoblikuje ter kako jo je mogoče uporabiti za opravljanje dela.