Dodatna energija, ki jo ima predmet, ko je v gibanju, je znana kot kinetična energija. To gibanje je lahko v kateri koli možni smeri in obstaja več različnih vrst gibanja, s katerimi se lahko premika predmet. Kinetično energijo lahko opišemo tudi kot količino dela, ki bi ga potreboval, da bi predmet pospešil iz stanja mirovanja do svoje trenutne hitrosti. Količina te energije, ki jo ima predmet, je opisana preprosto kot velikost in ne predstavlja njegove smeri potovanja.
Matematična enačba, ki se uporablja za opis kinetične energije nevrtljivega predmeta, je naslednja:
KE = 1/2 * m * v²
V zgornji enačbi je KE kinetična energija predmeta, medtem ko m predstavlja njegovo maso, v pa njegovo hitrost oziroma hitrost. Dobljena številka ena, do katere lahko pride, je opisana v joulih, ki so enota dela. Enačba pravi, da je kinetična energija predmeta neposredno sorazmerna z vrednostjo njegove kvadratne hitrosti. Na primer, če se hitrost predmeta podvoji, to pomeni, da se bo njegova kinetična energija povečala za štirikrat toliko; če se hitrost potroji, se bo povečala za devetkrat itd.
Prejšnja enačba je opisala kinetično energijo v smislu klasične mehanike, kar pomeni, da je predmet tog in je njegovo gibanje poenostavljeno. Ta vrsta je znana kot translacijsko gibanje, kjer se predmet preprosto premika z ene točke na drugo. Obstajajo tudi drugi načini premikanja predmeta, kjer je lahko izračun njegove kinetične energije bolj zapleten, vključno z vibracijskim gibanjem in rotacijskim gibanjem. Obstajajo tudi primeri, ko predmeti medsebojno delujejo in lahko to energijo prenašajo med seboj.
Številni predmeti, ki so hkrati v gibanju, imajo tako imenovano kinetično energijo sistema, kjer je skupna količina energije enaka vsoti vsakega posameznega predmeta. Enačbe za izračun te energije postanejo bolj zapletene z rotacijsko in vibracijsko energijo ter ko obstaja sistem objektov z različnimi vrstami gibanja ali netogi objekti. Podobno postane tudi njegov izračun veliko bolj zapleten, če ga uporabimo za kvantno mehaniko in druge vrste sodobne fizike.