Trong mục II.9, khi đề cập đến khái niệm thế năng của lò xo chúng ta đã nói đến khả năng “cất giữ” động năng của chất điểm gắn ở đầu lò xo bằng cách chuyển đổi thành thế năng biến dạng của lò xo. Chúng ta luôn ghi nhớ trong đầu rằng sau này chúng ta có thể lấy chúng ra trở lại dưới dạng động năng. Tương tự, khi chúng ta ném một quả bóng lên cao thì động năng của quả bóng giảm dần và bằng không khi quả bóng đạt độ cao cực đại. Động năng ban đầu của quả bóng đã chuyển thành thế năng của nó. Khi quả bóng rơi lại xuống phía dưới thì thế năng dự trữ đó lại chuyển thành động năng.

Qua hai ví dụ vừa nêu ta thấy quá trình chuyển đổi qua lại giữa thế năng và động năng là một quá trình chuyển đổi theo hai chiều hay là quá trình chuyển đổi thuận nghịch (bỏ qua tác dụng của ma sát) đồng thời trong quá trình chuyển đổi đó thì cơ năng của vật luôn giữ nguyên không thay đổi. Trong các ví dụ trên vật chịu tác dụng của các lực mà các lực này có khả năng tạo ra cơ hội cho sự chuyển đổi qua lại giữa động năng và thế năng của vật. Các lực có tính chất như vậy gọi là các lực bảo toàn.

Tóm lại lực đàn hồi, lực hấp dẫn là các lực bảo toàn và còn gọi là các lực thế vì trường lực do chúng tạo ra là các trường thế.

Cần phải nhớ rằng không phải các lực đều là các lực bảo toàn. Xét trường hợp của lực ma sát. Khi ta đẩy một vật chuyển động lên cao theo một mặt phẳng nghiêng và khi vật trượt xuống đến vị trí ban đầu thì vận tốc của nó nhỏ hơn vận tốc ban đầu mà ta đã cung cấp cho vật : Động năng của vật đã bị tiêu hao một phần do công cản của lực ma sát.

Một lực không có tính chất bảo toàn được gọi là lực không bảo toàn. Một lực không bảo toàn không thể được biểu diễn bởi một hàm thế năng. Một số lực không bảo toàn như lực ma sát, lực nhớt của chất lưu làm tiêu hao một phần cơ năng của vật hay ta nói rằng làm tiêu tốn cơ năng, do đó các lực này còn dược gọi lực tiêu hao. Tuy nhiên , có những lực không bảo toàn làm tăng cơ năng của vật. Chẳng hạn trong các vụ nổ thì các mảnh vụn bay ra với động năng rất lớn nhờ phản ứng hóa học giữa thuốc nổ và ôxy.

Như đã nói các lực không bảo toàn không thể được biểu diễn dưới dạng hàm của thế năng. Tuy vậy chúng ta có thể biểu diễn tác dụng của các lực này theo một dạng năng lượng khác với động năng và thế năng.

Khi một xe ôtô hãm phanh (thắng lại) thì cả bánh xe và mặt đường đều nóng lên. Dạng năng lượng tương ứng với sự thay đổi trạng thái của vật liệu được gọi là nội năng. Một vật khi bị làm nóng lên thì nội năng của nó tăng lên, khi vật nguội đi thì nội năng của nó giảm.

Xét một vật trượt trên một mặt phẳng nghiêng thì công của lực ma sát như ta đã biết luôn là một công âm còn sự thay đổi nội năng của vật và mặt phẳng nghiêng luôn là dương vì chúng luôn bị nóng lên. Thực nghiệm chứng tỏ rằng sự tăng của nội năng luôn bằng về giá trị với công của lực ma sát, nói cách khác :

Định luật bảo toàn năng lượng trong trường hợp này có thể viết dưới dạng :

Trong đó K và U tương ứng là động năng và thế năng.

Thay           –A _{ma sát} = D U_{nội năng} vào phương trình trên ta có :

Đặt  DK = K₂ – K₁ và D U = U₂ –U₁ tương ứng là sự thay đối của động năng và thế năng thì định luật bảo toàn năng lượng có thể viết lại dưới dạng :

Trong một quá trình , động năng, thế năng và nội năng đều có thể thay đổi nhưng tổng của tất cả các sự thay đổi đó luôn bằng không. Nếu một dạng năng lượng nào giảm thì các dạng năng lượng khác phải tăng lên. Định luật bảo toàn năng lượng nói rằng năng lượng không được tạo ra cũng không mất đi, nó chỉ chuyển từ dạng này sang dạng khác.