Sistemin moleküler yapısı ve hareketliliği ile ilgili olan mikroskobik enerjilerinin tümünün toplamına sistemin iç enerjisi denir. İç enerji duyulur (moleküllerin kinetik enerjisiyle ilgili olan), gizli (sistemin fazıyla ilgili olan), kimyasal (moleküllerin atomları arasındaki kuvvetlerle ilgili olan) ve nükleer (atom çekirdeği içindeki parçacıklar arasında var olan bağlarla ilgili olan) enerji türlerini kapsar.