內(nèi)能的單位是焦耳（J）。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，物質的分子結構、原子結構和核結構不發(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。

內(nèi)能是物體、系統(tǒng)的一種固有屬性，即一切物體或系統(tǒng)都具有內(nèi)能，不依賴于外界是否存在、外界是否對系統(tǒng)有影響。內(nèi)能是一種廣延量（或容量性質），即其它因素不變時，內(nèi)能的大小與物質的數(shù)量（物質的量或質量）成正比。

當系統(tǒng)發(fā)生某一變化，從原先的衡態(tài)過渡到另一個新的衡態(tài)時，內(nèi)能的變化量僅取決于變化前后的系統(tǒng)狀態(tài)，而與這個變化是如何發(fā)生的（例如變化的快慢）以及變化經(jīng)歷了怎樣曲折的過程（例如是經(jīng)歷一個等溫過程、等壓過程還是一個任意過程）完全無關。內(nèi)能的這一性質和功、熱量有著本質的區(qū)別。

功和熱量都是系統(tǒng)與外界之間交換的能量，或者說系統(tǒng)（從外界）吸收或放出（給外界）的能量。一旦系統(tǒng)對外界做了功或傳了熱，這部分能量就不再是系統(tǒng)的能量（即不再是系統(tǒng)內(nèi)能的一部分），而是變成外界物體的能量（構成外界物體內(nèi)能或動能的一部分）。系統(tǒng)只存在或含有內(nèi)能（內(nèi)能的存在不依賴于外界），不存在熱量或功（離開外界和系統(tǒng)的相互作用，談不上熱量和功）。僅當系統(tǒng)在外界（外力或溫差）的作用下，系統(tǒng)內(nèi)能中的一部分以功或熱量這兩種能量形式傳給外界（或反之）。功和熱量的大小，不僅取決于系統(tǒng)變化前后的狀態(tài)，還取決于變化的每一細節(jié)過程。