Properti adalah sifat materi yang dapat dikur secara kuantitatif. Kerja dan pindah panas dapat diukur dan dihitung, namun kedua hal tersebut bukan properti. Properti adalah sesuatu yang dipunyai oleh materi. Properti termodinamika materi antara lain:

Entalpi. Jika suatu proses pada tekanan tetap dilakukan dengan tanpa adanya kerja yang dilakukan pada proses tersebut, maka panas yang dipindahkan per unit massa adalah entalpi zat tersebut. Entalpi selalu ditetapkan berdasarkan satu datum. Entropi, adalah ukuran keteraturan benda atau lingkungan.Kerapatan, adalah massa benda setiap unit volume (kg/m3). Kebalikan dari kerpatan adalah volume spesifik, volume benda setiap unit massa (m3/kg).Panas jenis (c), adalah jumlah energi yang digunakan untuk meningkatkan suhu 1 K setiap 1 kg zat (J/kg.K). Besarnya panas jenis bergantung pada proses yang dilakukan karenanya dikenal dua macam panas jenis, yaitu panas jenis dalam tekanan konstan dan volume konstan (cp dan cv). Panas laten, adalah jumlah energi yang dibutuhkan untuk mengubah fasa 1 kg zat (J/kg). Pada pemanasan air, saat air mencapai suhu 1000C, proses kenaikan suhu akan berhenti dan terjadi perubahan fasa air dari cair menjadi gas. Energi yang dibutuhkan untuk mengubah fasa inilah yang disebut sebagai panas laten suatu zat.

Properti-properti termodinamika sangat penting diketahui dalam menghitung keseimbangan termal yang menjadi dasar dalam pendugaan perubahan energi pada sistem.

Hukum pertama termodinamika disebut juga sebagai hukum kekekalan energi yang menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan tapi hanya dapat dikonversi dari suatu bentuk ke bentuk lain. Hukum pertama termodinamika menunjukkan bahwa berbagai bentuk energi dapat saling dikonversikan, dan terdapat korespondensi kuatitatif antara berbagai jenis energi. Perubahan bentuk energi, misalnya dari energi kimia ke energi panas, tidak melanggar hukum pertama karena jumlah total energi tidak berubah.

Hukum kedua termodinamika menyatakan bahwa total entropi dari suatu total sistem dan lingkungannya cenderung untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya. Kecenderungan peningkatan entropi ini juga berlaku pada sistem terisolasi. Tidak mungkin proses berlangsung jika total perubahan entropi dari sistem dan lingkungannya (atau sistem terisolasi) negatip. Akan tetapi perubahan entropi tersebut akan mendekati nol bila proses berlangsung secara reversibel. Oleh karena itu hukum kedua termodinamika mengatur arah perubahan proses. Sebagai contoh proses panas yang berpindah dari reservoir suhu rendah ke suhu tinggi tidak mungkin berlangsung secara spontan.

Hukum kedua ini juga yang mengarahkan bahwa penghematan energi perlu dilakukan. Walaupun dari hukum pertama Termodinamika mengatakan bahwa energi tidak dapat dimusnahkan, namun dari hukum kedua kita dapat mengerti bahwa energi yang dapat dimanfaatkan (energi berguna) akan menurun ketika proses berlangsung. Setiap transformasi energi akan menyebabkan penurunan energi berguna. Secara teoritis, ketersediaan energi berguna pasti akan menurun, namun laju penurunannya akan menjadi sangat cepat apabila pemanfaatan energi tidak dikelola secara cerdas dan bertanggung jawab.

Kendaraan listrik adalah kendaraan yang menggunakan satu atau lebih motor listrik atau motor traksi sebagai tenaga penggeraknya. Ada 3 macam kendaraan listrik yang sekarang ada di pasaran, yaitu mobil listrik yang mendapatkan tenaga dari stasiun pengisian luar, mobil listrik yang mendapatkan tenaga dari listrik yang disimpan yang tenaga awalnya dari sumber luar, dan mobil listrik yang mendapatkan tenaga listriknya dari generator listrik, misalnya mesin pembakaran dalam (disebut juga kendaraan listrik hibrida), atau sel hidrogen.[1] Kendaraan listrik mencakup mobil listrik, kereta listrik, truk listrik, pesawat listrik, perahu listrik, skuter dan sepeda motor listrik, dan pesawat luar angkasa listrik.[2]

Kendaraan listrik pertama kali muncul pada pertengahan abad ke-19, ketika listrik lebih dipilih sebagai tenaga penggerak pada kendaraan. Pada waktu itu, kendaraan listrik menawarkan kenyamanan yang lebih baik serta pengoperasian yang lebih mudah daripada mobil-mobil berbahan bakar bensin. Saat ini, mesin pembakaran dalam memang digunakan sebagai tenaga penggerak utama pada mobil tapi tenaga listrik sendiri masih dominan pada kendaraan lainnya, misalnya kereta dan kendaraan kecil.

Pada tahun 2003, kendaraan listrik hibrida yang dijual massal pertama di dunia, Toyota Prius, diluncurkan. Pada tahun yang sama pula, perusahaan GoinGreen di London meluncurkan G-Wiz, mobil mini yang menjadi kendaraan listrik terlaris di dunia. Kendaraan listrik baterai pertama, Nissan Leaf, diluncurkan pada bulan Desember 2010.[3][4] Perusahaan otomotif yang berpusat di California, Fisker Automotive, adalah yang pertama dalam meluncurkan mobil listrik kelas premium yang mereka namai Fisker Karma. Perusahaan otomotif lainnya juga memiliki merek mereka masing-masing, dan banyak negara di dunia yang sedang membangun jaringan stasiun pengisian listrik di negaranya.

Sepanjang sejarah, berbagai macam energi terbarukan telah digunakan.

Kayu adalah bahan bakar biomassa paling tua dalam sejarah manusia, yang digunakan sebagai sumber energi panas lewat pembakaran, bahkan hingga kini masih digunakan. Kayu bakar digunakan saat memasak dan menghangatkan ruangan sehingga manusia dapat bertahan di cuaca dingin. Jenis kayu tertentu digunakan khusus untuk mengawetkan makanan melalui pengeringan atau pengasapan sehingga makanan tidak cepat basi atau rusak. Kemudian ditemukan bahwa pembakaran parsial dalam kondisi miskin oksigen (pirolisis) untuk menghasilkan arang, yang dapat memberikan panas lebih banyak dalam massa yang relatif lebih sedikit dibandingkan kayu kering. Namun, energi ini kurang efisien karena membutuhkan bahan baku kayu/pohon dalam jumlah besar untuk membuat arang.

Tenaga Hewan untuk menarik gerobak/kereta dan alat-alat mekanik tradisional. Hewan seperti kuda, sapi atau kerbau sejak dulu telah dimanfaatkan sebagai tenaga transportasi dan penggerak pabrik. Hingga kini, di berbagai belahan dunia masih banyak penggunaan hewan untuk tujuan ini.

Tenaga air akhirnya menggantikan kekuatan hewan untuk pabrik dengan mengubah energi air (kinetik maupun gravitasi) menjadi energi kinetik rotasi. Hingga saat ini, tenaga air menyediakan energi listrik terbarukan di seluruh dunia lebih banyak dari sumber energi terbarukan lainnya.

Lemak hewani, terutama minyak ikan paus sudah lama dibakar sebagai minyak untuk lampu.

Energi angin telah digunakan selama beberapa ratus tahun. Pada awalnya digunakan pada kincir angin berukuran besar bagaikan layar dengan empat hingga enam lengan, seperti yang terlihat di Belanda. Saat ini, desain kincir angin lebih banyak menyerupai pisau dengan jumlah lengan hanya tiga pada umumnya, seperti yang terlihat di ladang angin di pegunungan maupun lepas pantai. Saat ini, tenaga angin merupakan sumber energi dengan pertumbuhan tercepat di dunia.

Tenaga surya sebagai sumber energi dalam sejarah manusia, lebih banyak ditangkap secara arsitektural sebagai penerangan dalam bangunan, dan pengeringan bahan pertanian. Dan pada abad ke-20, matahari telah ditangkap secara mekanis memanfaatkan pergerakan fluida hingga konversi ke energi listrik secara langsung.

Salah satu kekurangan yang cukup signifikan adalah ketersediaan energi terbarukan di alam; beberapa dari mereka hanya ada sesekali dan tidak setiap saat (intermittent). Misal cahaya matahari yang hanya tersedia ketika siang hari, energi angin yang kekuatannya bervariasi setiap saat, energi air yang tak bisa dimanfaatkan ketika sungai kering, biomassa memiliki masalah yang sama dengan yang dihadapi dunia pertanian (misal iklim, hama), dan lain-lain. Sedangkan energi panas bumi bisa tersedia sepanjang waktu.