Energia suplimentară pe care o posedă un obiect atunci când este în mișcare este cunoscută sub numele de energie cinetică. Această mișcare poate fi în orice direcție posibilă și există mai multe tipuri diferite de mișcare prin care un obiect se poate mișca. Energia cinetică poate fi, de asemenea, descrisă ca cantitatea de lucru de care ar avea nevoie obiectul pentru a accelera de la starea de repaus la viteza sa actuală. Cantitatea de energie pe care o poate avea un obiect este descrisă pur și simplu ca o magnitudine și nu reprezintă direcția sa de deplasare.
Ecuația matematică folosită pentru a descrie energia cinetică a unui obiect care nu se rotește este următoarea:
KE = 1/2 * m * v²
În ecuația de mai sus, KE este energia cinetică a obiectului, în timp ce m reprezintă masa acestuia și v viteza sau viteza sa. Numărul unu rezultat la care poate ajunge este descris în jouli, care sunt unitatea de lucru. Ceea ce spune ecuația este că energia cinetică a unui obiect este direct proporțională cu valoarea vitezei sale la pătrat. De exemplu, dacă viteza unui obiect se dublează, înseamnă că energia lui cinetică va crește de patru ori mai mult; dacă viteza se triplează, va crește de nouă ori și așa mai departe.
Ecuația anterioară a descris energia cinetică în termenii mecanicii clasice, ceea ce înseamnă că obiectul este rigid și mișcarea lui este simplificată. Acest tip este cunoscut sub numele de mișcare de translație, în care un obiect se mișcă pur și simplu dintr-un punct în altul. Există și alte moduri în care un obiect se poate mișca în care calcularea energiei sale cinetice poate fi mai complexă, inclusiv mișcarea vibrațională și mișcarea de rotație. Există, de asemenea, cazuri în care obiectele interacționează și pot transfera această energie între ele.
Multe obiecte aflate simultan în mișcare au ceea ce se numește energia cinetică a unui sistem, unde cantitatea totală de energie este egală cu suma de la fiecare obiect individual. Ecuațiile pentru calcularea acestei energii devin mai complexe cu energia de rotație și vibrație și atunci când există un sistem de obiecte cu diferite tipuri de mișcare sau obiecte nerigide. În mod similar, calculul său devine mult mai complicat atunci când este aplicat mecanicii cuantice și altor tipuri de fizică modernă.