L'energia cinetica e potenziale sono entrambe tipicamente ascritte come forme di energia meccanica e possono essere convertite in modo intercambiabile. L'energia potenziale può essere convertita in energia cinetica e viceversa, ma il cambiamento è sempre accompagnato dalla dissipazione di una certa energia come calore.
L'energia cinetica è l'energia di un corpo dovuta al movimento, mentre l'energia potenziale è l'energia di un corpo in virtù della sua posizione o stato. L'energia cinetica di un corpo dipende dalla sua struttura di riferimento. Una velocità di corrispondenza del corpo con il suo fotogramma di riferimento è stazionaria in quel fotogramma di riferimento ma si muove in un altro fotogramma di riferimento. Nella cornice in cui il corpo appare stazionario, la sua energia cinetica è zero. L'energia cinetica è proporzionale al quadrato della velocità e della massa secondo le leggi del moto newtoniano e deve essere assegnata a valori reali, positivi, in quanto né la massa reale né la velocità al quadrato possono essere negativi. Quando la velocità aumenta ad una velocità, l'energia cinetica aumenta al quadrato di questa velocità.
L'energia potenziale dipende anche dalla cornice di riferimento. L'energia potenziale gravitazionale è direttamente proporzionale all'altezza. A seconda del livello di riferimento da cui viene misurata l'altezza, l'energia potenziale può essere positiva, negativa o pari a zero.
