Sıcaklık, bir madde veya sistem tarafından tutulan termal enerji miktarlarında değişikliklere neden olur. Sıcaklık ne kadar yüksek olursa, tutulan termal enerji miktarı o kadar yüksek olur.
Bir nesnenin termal enerjisi, onu oluşturan parçacıkların hareketinden kaynaklanır. Bu parçacıklar atomlar, moleküller veya elektronlar olabilir. Termal enerji bir nesneden diğerine aktarıldığında, ısı olarak bilinir. Pratik bir termal enerji örneği, ocaktaki bir tencerektir. Isıtma bobini sıcaklığı arttıkça, termal enerjisi artar. Termal enerji, bobinden hazneye ve hazneden suya geçerek sıcak su ile sonuçlanır.