Energia voidaan tulkita järjestelmän kyvyksi aiheuttaa ilmiöitä. Työ (fysikaalisessa mielessä) on energiaa, joka siirtyy kappaleesta tai sen liikkeen vapausasteesta toiseen. Siksi työlle käytetään samoja yksiköitä kuin energialle. Energian samakantainen SI-yksikkö joule (aiemmin myös: jouli) on newtonin ja metrin tulo ja voidaan tulkita työksi, jonka yhden newtonin voima tekee yhden metrin matkalla.
| Nimi | Tunnus | SI-yksiköinä | Asema |
|---|---|---|---|
| terawattitunti | TW h, TWh | 3,6 × 10¹⁵ J | sallittu lisäyksikkö; sähköenergian mittana |
| petajoule | PJ | 10¹⁵ J | SI-kerrannaisyksikkö |
| gigawattitunti | GW h, GWh | 3,6 × 10¹² J | sallittu lisäyksikkö; sähköenergian mittana |
| terajoule | TJ | 10¹² J | SI-kerrannaisyksikkö |
| megawattitunti | MW h, MWh | 3,6 × 10⁹ J | sallittu lisäyksikkö; yleinen sähköenergian mittana |
| gigajoule | GJ | 10⁹ J | SI-kerrannaisyksikkö |
| kilowattitunti | kW h, kWh | 3,6 × 10⁶ J | sallittu lisäyksikkö; yleinen sähköenergian mittana |
| megajoule | MJ | 10⁶ J | SI-kerrannaisyksikkö |
| kilokalori | kcal | 4,184 × 10³ J | kalorin kerrannainen |
| wattitunti | W h | 3,6 × 10³ J | sallittu lisäyksikkö; harvinainen, mutta kerrannaiset tavallisia |
| brittiläinen lämpöyksikkö | Btu, BTU | 1,055 056 × 10³ J | anglosaksinen yksikkö |
| kilojoule | kJ | 10³ J | SI-kerrannaisyksikkö |
| kilopondimetri | kp m | 9,806 65 J | vanhentunut |
| kalori | cal | 4,184 J | vanhentunut, mutta edelleen käytössä |
| jalka kertaa paunanvoima | ft lbf | n. 1,356 J | anglosaksinen; tarkka arvo 1,355 817 948 33 J |
| joule | J | 1 J | SI-johdannaisyksikkö; N m |
| millijoule | mJ | 10⁻³ J | SI-kerrannaisyksikkö |
| mikrojoule | μJ | 10⁻⁶ J | SI-kerrannaisyksikkö |
| ergi | erg | 0,1 × 10⁻⁶ J | CGS-yksikkö, dyn cm |
| elektronivoltti | eV | n. 1,602 × 10⁻¹⁹ J | empiirisesti määritettävä yksikkö |
Brittiläiselle lämpöyksikölle Btu:lle (British thermal unit) on useita hiukan erilaisia. määritelmiä. Standardin ISO 80000-5 määritelmä on 1 Btu = 788,169 ft lbf, joka antaa likiarvon 1,055 056 kJ. Btu:ta käytetään Suomessakin mm. ilmoitettaessa ilmastointilaitteen viilennysteho käyttäen yksikköä Btu/h.
Kalori (aiemmin myös kaloria) on edelleen laajassa käytössä ravitsemuksesta puhuttaessa. Tällöin puhutaan ruoka-aineen sisältämästä kemiallisesta sidosenergiasta, jonka ihmisen (tai eläimen) elimistö voi ruuansulatuksen kautta saada käyttöönsä solujen toimintaan. Aiemmin kaloria on käytetty muutenkin energiasta puhuttaessa.
Alkuperäisen määritelmän mukaan kalori on se lämpöenergian määrä, joka lämmittää 1 g:n vettä 1 °C:n verran. Tämä oli epätarkka määritelmä, koska lämpeneminen riippuu lähtölämpötilasta ja paineesta. Yksi tarkennetuista määritelmistä on kalori 15 (cal15), joka lämmittää 1 g:n vettä normaalipaineessa (101,325 kPa) lämpötilasta 14,5 °C lämpötilaan 15,5 °C. Sen paras tunnettu likiarvo on 4,185(5) J. On esitetty useita muita vaihtoehtoisia tarkennuksia. Seuraavassa taulukossa esitetään joukko kalorin määritelmiä; suurin osa kalorin ja joulen vastaavuuksista siinä on likimääräisiä. Lisäksi on käytössä muitakin. Esimerkiksi Fineli-tietokannan tiedoissa ilmoitetaan vastaavuus 1 kJ = 0,239 kcal eli 1 J = 0,239 cal, joka merkitsee melko tarkkaan vastaavuutta 1 cal = 4,184 1 J. Tämä on hyvin lähellä ns. lämpökemiallisen kalorin (thermochemical calorie) määritelmää, jonka mukaan kalori on tasan 4,184 J.
| Nimi | Tunnus | Jouleina |
|---|---|---|
| kalori 4 | cal4 | 4,204 J |
| keskiarvokalori | calmean | 4,190 J |
| höyrykalori | calIT | 4,186 8 J |
| kalori 15 | cal15 | 4,185(5) J |
| lämpökemiallinen kalori | calth | 4,184 J |
| kalori 20 | cal20 | 4,182 J |
Niissä yhteyksissä, joissa kaloria käytetään, eri kalorimääritelmien ero on yleensä jokseenkin merkityksetön. Yleensä voidaan olettaa, että tarkoitetaan lämpökemiallista kaloria.
Arkikielessä puhutaan usein kalorin kerrannaisesta kilokalorista (kcal = 1 000 cal) ”kalorina”. Useimmiten asiayhteydestä voidaan päätellä, milloin ”kalori” tarkoittaa kilokaloria. Ihmisen ravitsemuksesta puhuttaessa kalori on niin pieni yksikkö, ettei sitä käytetä juuri koskaan; ihmisen tarvitseman energian määrä on tyypillisesti 2 000–3 000 kilokaloria vuorokaudessa. Aiemmin kalorista käytettiin usein nimitystä ”grammakalori” (erotukseksi kilokalorista), ja kilokalorista saatettiin käyttää nimitystä ”kilogrammakalori”. Myös nimityksiä ”pikkukalori” ja ”isokalori” on käytetty. Vastaavasti englannin kielessä saatetaan kalorista käyttää nimeä ”small calorie” tai ”gram calorie” sekä kilokalorista nimeä ”large calorie” tai ”gram calorie”. Jälkimmäisestä käytetään myös nimeä ”food calorie” ja tunnusta ”Cal”.
Elektronivoltti on se liike-energia, jonka elektroni saa, kun sitä kiihdytetään yhden voltin jännitteellä. Sen paras nykyisin tunnettu likiarvo on 1,602 176 565(35) × 10⁻¹⁹ J.
Yksikköä käytetään atomi-, ydin- ja hiukkasfysiikassa. Elektronivoltista muodostetaan usein kerrannaisyksiköitä SI-etuliitteitä, esimerkiksi megaelektronivoltti (MeV).