تعرف الطاقة الحرارية Eth لمادة بالمعادلة :
حيث:
c الحرارة النوعية,m الكتلةT درجة الحرارة المطلقة ، كلفن.
عندما تكتسب المادة حرارة ترتفع طاقة الحركة لجزيئاتها وتظهر في صورة طاقة حرارية ، وتخفض افتقاد جسم للحرارة من طاقة حركة جزيئاته. فاطاقة الحرارية هي طاقة حركية وتلك الحركة تظهر كحركة عشوائية لجزيئات المادة في الغازات والسوائل ، وحركة اهتزازية للشبكة البلورية للمادة الصلبة وينقلها ما يسمى فوتون.
إذا كانت الطاقة الحركية لجميع جزيئات مادة ما مساوية للصفر ، فتكون درجة حرارته عند الصفر المطلق حيث الكتلة m والحرارة النوعية c دائما لا تصلان إلى الصفر . ومقياس درجة الحرارة هي كلفن وهي المرجع لمقاييس درجة الحرارة مثل الدرجة المئوية أو الدرجة فاهرنهيت. درجة الصفر المطلق هي -16 و273 بدرجة الحرارة المئوية.