1850年，科學界已經能量守恒是自然界的規律，即自然界的一切物質都具有能量，能量有各種不同形式，能夠從一種形式轉化成另一種形式，在轉化中能量的總量不變[12對于封閉體系的任何變化過程，可以用數學表達式表示能量的轉化，即
△E=Q-W
式中，△E是體系發生能量變化的值；Q為過程中體系從環境吸收的熱量；W表示體系對環境所做的功。式中△E=U+V+T，U表示內能;V表示體系在外力場中的位能;T表示體系整體運動的動能。
對于量熱體系來說，通常可以認為體系是靜止的，并且外力場的影響可以忽略，這時
T=V=0。于是上式可變為
△U=Q-W
內能是體系內部能量的總和，內能是體系的性質，只決定于狀態，是體系狀態的單值函數，在定態下有定值，它的變值也只決定于體系的起始狀態和終止狀態。
功和熱除了與始終態有關外，還與變化的具體途徑有關。從微觀角度來說，功是大量質點以有序運動而傳遞的能量;熱量是大量質點以無序運動方式傳遞的能量;內能則是分子內部所有形式的能量之和，包括平動能、轉動能、振動能、電子運動的能量和原子核能。
從量熱儀所測量的熱量有兩種:一種是等容條件下測定的，在等容條件下，若體系不做功，則△U=Qv，式中Qv是等容過程中體系所獲得的熱量，如彈式量熱儀所測量的熱就是等容過程的熱效應;另一種是等壓條件下測定的，則△H=Qp式中Qp是等壓過程中的熱量，如測定中和反應的量熱儀所測量的熱效應就是等壓過程的熱效應。對于常溫常壓下的凝聚體系所發生的反應過程，如固體溶于液體中的溶解反應、液-液相反應等，因反應前后△PV的化很小，通常可忽略不計，這時△H=△U。
