Čeprav mnogi vedo, da se »negativna energija« nanaša na negativni chi, negativno avro ali kako drugače škodljivo energijo, ki jo oseba oddaja, ima izraz tudi znanstveno definicijo. Na podlagi Heisenbergovega načela negotovosti je negativna energija povezana z inherentnimi nihanji energije, ki obstajajo v kateri koli energiji ali magnetnem polju. Ta oblika “eksotične snovi” je zelo nepredvidljiva sila, za katero je dokazano, da obstaja sredi polj brez energije. Čeprav je težko prepoznati, se domneva, da ta vrsta energije obstaja na robu črnih lukenj, Stephen Hawking pa jo je navedel kot nujen predpogoj za potovanje skozi čas.
Koncept negativne energije je leta 1928 kot komponento Diracove enačbe predlagal britanski fizik Paul Adrien Maurice Dirac. Ta enačba je bila zasnovana tako, da je skladna s standardi posebne relativnosti. V tej enačbi je Dirac opisal, kako bi kvantna stanja pozitivne energije nadomestila negativna energija. Na splošno se ti dve vrsti energije uravnotežita. Tako negativna oblika energije običajno ni opazen pojav. Vendar pa bodo v primeru čistega vakuuma negativna energijska stanja izražena za vse atome v vakuumu, medtem ko pozitivnih energijskih stanj ne bodo izražena. Ta koncept se imenuje Diracovo morje.
Teoretično se lahko v Diracovem morju razvije luknja, če zapleteni gama žarek trči v elektrone v negativnem energijskem stanju in ga tako pretvori v pozitivno nabit elektron. Takšna luknja v Diracovem morju bi se obnašala v nasprotju s prvotnim negativno nabitim elektronom. Nov pozitivno nabit elektron bi bil primer antimaterije. Zato antimaterije ne smemo zamenjevati z negativnim stanjem energije.
Leta 1948 je nizozemski fizik Hendrick Casimir napovedal, da bi lahko med dvema nenabitima vzporednima ploščama v vakuumu obstajala majhna privlačna sila. Če plošči ležita zelo blizu druga drugi, nastane negativna energija, saj je število elektromagnetnih valov med ploščama manjše od števila okoliškega prostora. V bistvu je negativno stanje energije prisotno, ko so valovne dolžine delcev v določenem območju prostora manjše od tiste, ki jo je mogoče običajno izmeriti.
Kazimirjeve napovedi so opazili v dveh ločenih poskusih. Prvi poskus se je zgodil leta 1958 in ga je nadzoroval MJ Sparnaay. Prinesla je rezultate, ki so bili skladni s Casimirjevimi teorijami. Drugi poskus Steva K. Lamoreauxa je izvedel leta 1997. Namesto da bi v poskusu uporabil dve plošči, je Lamoreaux združil eno ploščo z drugo ploščo, ki je bila del skoraj natančne krogle. Tudi ta poskus je potrdil Casimirjeve napovedi. Čeprav negativnih stanj energije morda ni mogoče opaziti, so bila dokazana tako teoretično kot tudi s pomočjo eksperimenta.