热力学能也称内能，通常是指系统内部所含的总能量。
热力学能是系统的热力学属性(状态函数), 单位为kJ·mol-1，由于系统内部质点间相互作用复杂，热力学能的绝对值不可知。
热力学体系一直存在多个具有“kJ·mol-1”能量单位的意义不明确的物理量，诸如：焓（H）、Gibbs函数（G）、亥姆霍兹函数（A）等。能否建立一个热力学能结构体系，将热力学出现的具有能量量纲的物理量有机联系在一起？
1. 热力学能（U）
令：(1)
式(1)中，"TS"称热能；"-pV"称功能；"G"为Gibbs能。式(1)表明系统的热力学能是由热能、功能及Gibbs能共同构成，热能、功能及Gibbs能均是系统热力学能的组成部分，也可称为热力学“衍生能”。
2. 焓(H)
令：(2)
式(2)显示焓是由热能及Gibbs能构成，它是热力学能的一部分。
3. 亥姆霍兹能（A）
令：(3)
式(3)显示亥姆霍兹能是由功能与Gibbs能共同构成，它同样也是热力学能的一部分。
4. 余能（Y）
令：(4)
式(4)显示余能是由热能与功能共同构成，余能也是热力学能的一部分。
由上可知焓（H）、亥姆霍兹能（A）及余能（Y）同样都是热力学衍生能，其中余能(Y)是一种新形式的热力学衍生能，对系统与环境间能量传递形式的研究具有一定意义。
热力学研究的是由大量微观粒子构成的宏观体系的热力学属性，往往并不关注其微观结构。将热力学能从宏观角度划分为若干部分，一方面有助于加深对热力学能的理解，另一方面也不影响其宏观热力学属性的研究。
