當物體質量不變的情況下，溫度升高，內能一定增加。內能從微觀的角度來看，是分子無規則運動能量總和的統計平均值。分子無規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部運動的能量。
溫度、質量、物體材料的種類及物質存在的狀態都是影響內能大小的因素。溫度越高，分子熱運動就越劇烈，分子也就越多，其具有的分子動能和勢能就越大。
內能是物體、系統的一種固有屬性，即一切物體或系統都具有內能，不依賴於外界是否存在、外界是否對系統有影響。內能是一種廣延量(或容量性質)，即其它因素不變時，內能的大小與物質的數量(物質的量或質量)成正比。
當系統發生某一變化，從原先的平衡態過渡到另一個新的平衡態時，內能的變化量僅取決於變化前後的系統狀態，而與這個變化是如何發生的(例如變化的快慢)以及變化經歷了怎樣曲折的過程(例如是經歷一個等溫過程、等壓過程還是一個任意過程)完全無關。內能的這一性質和功、熱量有著本質的區別。
