Thermische Energie wird durch die Bewegung von Atomen und Molekülen innerhalb eines Objekts erzeugt. Da thermische Energie durch die Bewegung von Partikeln erzeugt wird, wird sie als eine Form der kinetischen Energie betrachtet.
Thermische Energie hängt mit Temperatur und Wärme zusammen, ist aber nicht dasselbe. Thermische Energie bezieht sich nur auf die Energie, die in einem Objekt aufgrund der Bewegung seiner Teilchen enthalten ist. Da Teilchen immer in Bewegung sind, haben alle Objekte, egal ob heiß oder kalt, ein gewisses Maß an thermischer Energie. Wärmeenergie bezieht sich auf die Energie, die zwischen zwei Objekten aufgrund eines Temperaturunterschieds zwischen ihnen übertragen wird.
Wenn die Geschwindigkeit der Partikel eines Objekts mit steigender Temperatur des Objekts zunimmt, führt die Übertragung von Wärmeenergie auf ein Objekt auch zu einer Erhöhung seiner thermischen Energie. Dies bedeutet nicht unbedingt, dass ein heißeres Objekt mehr Wärmeenergie enthält als ein kühleres Objekt. Da größere Objekte eine größere Anzahl von Partikeln haben, enthalten sie immer mehr Wärmeenergie als kleinere Objekte gleicher Temperatur. Folglich ist es möglich, dass ein Eisblock mit ausreichender Masse mehr Wärmeenergie enthält als ein viel kleineres Objekt, das in Flammen steht.