Zakon o ohranjanju energije je načelo fizike, ki pravi, da v zaprtem sistemu energije ni mogoče ustvariti ali uničiti. Izražen je v prvem zakonu termodinamike, ki pravi, da se energija lahko pretvori v številne oblike, kot sta svetloba ali toplota, vendar se skupna vsota energij ohrani ali ostane konstantna. Na splošno je ta zakon ponazorjen z nihalom. Višina, na kateri se kroglica sprosti na enem koncu nihala, bo enaka višini, ki jo bo krogla dosegla na drugem koncu. Pravzaprav se bo v okolju brez trenja žoga še naprej nihala naprej in nazaj za vedno.
Kot temeljni koncept v fiziki zakon o ohranjanju energije razlaga, kako se energija ohranja in pretvarja v sistemu. Na splošno se lahko ena oblika energije pretvori v drugo obliko energije. Na primer, potencialno energijo je mogoče pretvoriti v kinetično energijo.
Kinetična energija določenega predmeta je energija, ki jo ima med gibanjem. Kot izraz je kinetična energija enaka polovici mase predmeta, pomnoženo s kvadratom hitrosti predmeta, ali KE = 1/2mv2. Kinetična energija je sestavljena iz treh vrst energij. Vibracijska kinetična energija je energija zaradi vibracijskega gibanja, vrtilna kinetična energija pa je energija zaradi rotacijskega gibanja. Translacijska kinetična energija je energija zaradi gibanja središča mase iz ene točke v drugo.
Na splošno je potencialna energija predmeta energija, ki je shranjena v mirovanju v polju sile. Gravitacija je sila, ki deluje na predmet in mu daje potencialno energijo. Na primer, žoga na vrhu hriba ima zaradi gravitacije določeno količino shranjene energije. Druge vrste potencialne energije vključujejo električno, magnetno in elastično. Primer elastične potencialne energije je raztegnjena vzmet.
Zakon o ohranjanju energije pravi, da se potencialna energija žoge na hribu na splošno pretvori v kinetično energijo, ko se žogica kot posledica gravitacije začne kotaliti po hribu. Podobno potencialna energija raztegnjene vzmeti postane kinetična energija, ko se vzmet sprosti. V nihalu zakon določa, da ko je kroglica na najvišji točki, je vsa energija potencialna energija in ni kinetične energije nič. Na najnižji točki krogle je vsa energija v krogli kinetična in potencialne energije je nič. Celotna energija kroglice je vsota potencialne in kinetične energije.