内能从微观的角度来看，是分子无规则运动能量总和的统计平均值。分子无规则运动的能量包括分子的动能、分子间相互作用势能以及分子内部运动的能量。物体的内能不包括这个物体整体运动时的动能和它在重力场中的势能。
内能与温度、体积、质量、状态有关
1、质量
由于组成物质的分子处于永不停息的运动之中，因此分子具有动能；由于组成物质的分子之间存在相互作用的引力和斥力，因此分子之间存在着与引力和斥力相对应的势能。在物理学中，我们将物体内所有分子的动能和势能的总和叫做物体的内能。
2、温度
扩散现象表明，组成物质的分子是运动的，分子具有动能；温度越高，扩散越快，表明分子运动越剧烈，分子平均动能越大。可见，温度越高，分子平均动能越大，物体内能越大。
3、体积
分子间存在着与分子引力和斥力相对应的势能。当分子间距减小，对应于分子引力的势能减小而对应于分子斥力的势能增大，这样总的分子势能就在分子引力和分子斥力的合力为零的位置存在一个最小值，无论分子间距增大还是减小，总的分子势能都将增大。可见，固体和液体的分子势能随体积的变化而改变。
对于气体，由于分子间距较大，分子间的作用力很微弱甚至可以忽略，因此一般我们认为气体分子间没有相互作用，进而认为气体的分子势能与气体的体积无关。
4、状态
同一物体在不同相态下分子间的作用力是不一样的。比如：理想气体，由于气体分子间的距离相对太大，分子间的作用很小，以至可以忽略；则气体分子间，我们可以认为没有分子势能。但是，当它在液态或固态时，分子间的作用力不能忽略，应该考虑分子势能。
内能变化的途径
（1）做功可以改变物体的内能。（如钻木取火）
当外力对物体做正功时，物体内能增大，反之亦反。
（2）热传递可以改变物体的内能。（如放置冰块使物体降温）
热传递的三种形式：热传导，热对流（一般见于气体和液体）以及热辐射。热传递的条件是物体间必须有温度差。
