從微觀的角度來看，是分子無規(guī)則運動能量總和的統(tǒng)計平均值。分子無規(guī)則運動的能量包括分子的動能、分子間相互作用勢能以及分子內(nèi)部運動的能量。物體的內(nèi)能不包括這個物體整體運動時的動能和它在重力場中的勢能。原則上講，物體的內(nèi)能應該包括其中所有微觀粒子的動能、勢能、化學能、電離能和原子核內(nèi)部的核能等能量的總和，但在一般熱力學狀態(tài)的變化過程中，物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)、原子結(jié)構(gòu)和核結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化，所以可不考慮這些能量的改變。但當在熱力學研究中涉及化學反應時，需要把化學能包括到內(nèi)能中。