La loi de conservation de l'énergie est un loi physique qui déclare énergie ne peut pas être créé ou détruit mais peut être changé d'une forme à une autre. Une autre façon d'énoncer cette loi de la chimie est de dire que l'énergie totale d'un système isolé reste constante ou est conservée dans un référentiel donné.
En mécanique classique, conservation de la masse et la conversation de l'énergie sont considérées comme deux lois distinctes. Cependant, en relativité restreinte, la matière peut être convertie en énergie et vice versa, selon la célèbre équation E = mc2. Ainsi, il est plus approprié de dire que l'énergie de masse est conservée.
Si un bâton de dynamite explose, par exemple, le énergie chimique contenu dans la dynamite se transforme en énergie cinétiquey, chaleur et lumière. Si toute cette énergie est additionnée, elle sera égale à la valeur d'énergie chimique de départ.
Une conséquence intéressante de la loi de conservation de l'énergie est qu'elle signifie que les machines à mouvement perpétuel du premier type ne sont pas possibles. En d'autres termes, un système doit avoir une alimentation externe pour fournir en continu une énergie illimitée à son environnement.
Il convient également de noter qu'il n'est pas toujours possible de définir la conservation de l'énergie car tous les systèmes n'ont pas de symétrie de translation de temps. Par exemple, la conservation de l'énergie peut ne pas être définie pour les cristaux de temps ou pour les temps spatiaux incurvés.