現代物理學已經定義了質量和能量之間的定量關系，也就是愛因斯坦的質能關系:E=MC_。能量的單位與功的單位相同，在國際單位制中是焦耳（J）。在營養學中，除了焦耳（J）作為能量單位外，有時也用cal作為能量單位，1 Cal約為4.184焦耳。在原子物理、核物理、粒子物理等領域。，電子伏特（eV）也被用作能量單位，1電子伏特= 1.602，18× 10-19焦耳。在理論物理領域，erg也被用作能量單位，1 erg = 10-7焦耳。能量以多種不同的形式存在。
根據物質運動形式的不同，能量可分為核能、機械能、化學能、內能（熱能）、電能、輻射能、光能、生物能等。這些不同形式的能量可以通過物理效應或化學反應相互轉化。
各種領域也有能量。在營養學中，能量是指食物中所含的能被人體吸收的化學能（生物質能）。食物中的能量有時可以稱為熱量。正常成年人每天消耗的能量約為8.4×106焦耳（8400千焦，NRV營養參考值）。