能量守恒定律是自然界普遍的基本定律之一。

一般表述为：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变。

也可以表述为：一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。

总能量为系统的机械能、内能（热能）及除机械能和内能以外的任何形式能量的总和。

如果一个系统处于孤立环境，即不可能有能量或质量传入或传出系统。

对于此情形，能量守恒定律表述为：“孤立系统的总能量保持不变。”

能量守恒定律发现于19世纪40年代，它是在5个国家、由各种不同职业的10余位科学家从不同侧面各自独立发现的。

其中迈尔、焦耳、亥姆霍兹是主要贡献者。

迈尔是一位医生。在一次驶往印度尼西亚的航行中，迈尔作为随船医生，在给生病的船员放血时，得到了重要启示，发现静脉血不像生活在温带国家中的人那样颜色暗淡，而是像动脉血那样新鲜。

当地医生告诉他，这种现象在辽阔的热带地区是到处可见的。

他还听到海员们说，暴风雨时海水比较热。这些现象引起了迈尔的沉思。

他想到，食物中含有化学能，它像机械能一样可以转化为热。

在热带高温情况下，机体只需要吸收食物中较少的热量，所以机体中食物的燃烧过程减弱了，因此静脉血中留下了较多的氧。

他已认识到生物体内能量的输入和输出是平衡的。迈尔在1842年发表的题为《热的力学的几点说明》中，宣布了热和机械能的相当性和可转换性，他的推理如下：

“力是原因：因此，我们可以全面运用这样一条原则来看待它们，即‘因等于果’。设因c有果e，则c=e；反之，设e为另一果f之因，则有e=f等等，c=e=f=…=c在一串因果之中，某一项或某一项的某一部分绝不会化为乌有，这从方程式的性质就可明显看出。这是所有原因的第一个特性，我们称之为不灭性。”

接着迈尔用反证法，证明守恒性（不灭性）：