Sistema batek egin dezakeen lanaren eta duen bero-kantitatearen batura den funtzio termodinamikoa. Erreferentzia-sistemarekiko geldi dagoen sistema baten atomo eta molekulen energia zinetikoen eta haien arteko interakzio-energia guztien batura da; hortaz, ez du barnean hartzen sistemaren beraren energia zinetiko edo potentziala, eremu elektriko edo magnetiko batean egoteagatik duena, ezta bestelako jatorriko energia ere, hala nola nuklearra. Prozesuak aztertzean, barne-energia absolutua ez baizik barne-energiaren aldaketa neurtzea da interesgarria. Sistema itxi batean, barne-energiaren aldaketa sistemak xurgatutako beroaren eta egindako lanaren arteko kendura da (∆U = Q − W). Egoera batetik bestera heltzeko jarraitutako bideak ez du eraginik barne-energiaren aldaketan. Adierazpen hori termodinamikaren lehen legea da.