Potencialna energija je energija, ki je shranjena v predmetu. Pod pravimi pogoji se lahko ta energija sprosti kot kinetična energija ali energija gibanja. Številne različne vrste predmetov imajo energijo shranjeno kot potencialno energijo, vključno z gorivom, hrano in izviri. Potencialno energijo predmeta lahko izračunamo s formulo za potencialno energijo.
Obstajajo različne vrste potencialne energije, ki temeljijo na tem, kako je energija shranjena. Hrana in gorivo vsebujeta kemično potencialno energijo, raztegnjeni elastični trakovi pa elastično potencialno energijo. Formula za potencialno energijo, ki se uporablja, je odvisna od vrste energije, ki je shranjena. V tem članku je formula, o kateri se razpravlja, za gravitacijsko potencialno energijo. Gravitacijska potencialna energija je potencialna energija predmeta zaradi višine predmeta nad neko referenčno točko, ki je običajno zemeljsko površje.
Za izračun potencialne energije predmeta je formula za potencialno energijo (PE) PE = mgh, kjer m pomeni maso predmeta v kilogramih (kg), g je jakost gravitacijskega polja in h višina predmeta v metrih (m). Le redko je predmet dvignjen dovolj visoko, da spremeni gravitacijsko polje, zato se v formuli za potencialno energijo skoraj vedno uporablja 9.8 m/s2 (metrov na sekundo na kvadrat). V nekaterih primerih se namesto PE uporablja GPE, da se pokaže, da se izračuna gravitacijska potencialna energija.
Na primer, utež 25 kg je dvignjena 5 m nad tlemi. V primerjavi s stanjem, ko je ležala na tleh, lahko spremembo potencialne energije izračunamo tako, da v enačbo nadomestimo številke: PE = mgh = 25 x 9.8 x 5 = 1225 joulov (J). Jouli so enote, ki se uporabljajo za merjenje energije in so poimenovane po znanstveniku po imenu James Joule. Sredi 1800-ih je Joule izvedel veliko eksperimentov, da bi dokazal, da sta toplota in energija res ista stvar.
Iz prejšnjega primera je bilo ugotovljeno, da ima teža 1225 J shranjene energije oziroma potencialne energije. To pomeni, da če bi težo sprostili, bi se ta shranjena energija pretvorila v kinetično energijo, ko bi padla proti tlom. Energija je ohranjena – ni ustvarjena niti izgubljena. Posledično bi bila tik preden teža udari ob tla, njena kinetična energija enaka njeni potencialni energiji ali 1225 J.