Energetske zakone, ki urejajo interakcije med snovjo in energijo, kot je prenos toplote z enega telesa na drugo v fizičnem vesolju, so najbolj temeljno opredeljeni s tremi zakoni termodinamike in odkritjem njegove posebne in splošne teorije relativnosti Alberta Einsteina. . Sama fizika je zgrajena na teh zakonih, pa tudi na osnovnih treh zakonih gibanja, ki jih je opredelil Isaac Newton in prvič objavil leta 1687, ki pojasnjujejo interakcijo vse snovi. Področje kvantne mehanike, ki se je začelo pojavljati v začetku 20. stoletja, je razjasnilo tudi posebne okoliščine za zakone energije na subatomski ravni, na katerih temelji velik del sodobne civilizacije od leta 2011.
Eno od temeljnih načel energetskih zakonov, ki jih razjasni prvi zakon termodinamike, je, da energija ni niti ustvarjena niti uničena. Vse oblike energije, kot je svetlobna ali zvočna energija, je mogoče spremeniti v druge oblike, in to je sredi 1800. stoletja prvič razkrilo delo Jamesa Joula, pionirskega angleškega fizika, po katerem je bila osnovna enota energije džul. imenovani. Po desetih letih razmišljanja o naravi razmerja med snovjo in energijo je Albert Einstein leta 1905 objavil svojo znamenito formulo E=MC2, ki pravi, da sta tako snov kot energija različici iste stvari in ju je mogoče spremeniti druga v drugo kot no. Ker enačba pravi, da je energija (E) enaka masi (M), pomnoženi s hitrostjo svetlobe na kvadrat (C2), je dejansko navedla, da bi jo, če bi imeli dovolj energije, lahko pretvorili v maso, in če bi maso dovolj pospešili , ga lahko pretvorite v energijo.
Drugi zakon termodinamike je zakone energije opredelil z navedbo, da se pri kateri koli dejavnosti, kjer je bila energija uporabljena, njen potencial zmanjša oziroma postaja vse manj dostopna za nadaljnje delo. To je odražalo načelo entropije in pojasnilo, kam je šla energija, ko je toplota ali svetloba ušla v okolico, kar je človeštvo že stoletja begalo. Entropija je ideja, da se visoke ravni koncentrirane energije, kot je tista v gorivu, preden se sežge, sčasoma razširijo v vesolje kot odpadna toplota in je ni mogoče obnoviti. Bil je v harmoniji s prvim zakonom termodinamike, ker energija ni bila uničena, ampak je bil dostop do nje izgubljen.
Tretji zakon termodinamike je bil pojasnjen leta 1906 z raziskavo Waltherja Nernsta, nemškega kemika. Razkrilo je, da je nemogoče ustvariti območje prostora ali snovi, kjer bi obstajala ničelna energija, ki bi to območje ohladila na najnižjo možno temperaturo absolutne ničle. To je podprlo prvi in drugi zakon termodinamike, saj bi bila energija do neke mere vedno na voljo v prostoru ali materiji, tudi če je ne bi bilo mogoče izkoristiti za koristno delo.
Einsteinove posodobitve našega razumevanja zakonov energije so omogočile številne sodobne tehnologije, kot je jedrska energija. Prav tako so Newtonovi zakoni gibanja pokazali znanstvenikom in inženirjem, kako izkoristiti razmerje med snovjo in energijo za ustvarjanje sile in trajektorije, ki sta potrebna za pošiljanje satelitov v orbito ali pošiljanje vesoljske sonde na bližnje planete. Kvantna mehanika je prispevala k razumevanju, kako se energija uporablja in prenaša za ustvarjanje tehnologije, kot so laserji, tranzistorji, ki so temelj vseh računalniških sistemov, in napredna medicinska oprema, kot je slikanje z magnetno resonanco (MRI).