TS je tvořena souborem konstituentů (atomy, molekuly). U = -( Celková kinetická energie konstituentů (souvisí s jejich tepelným pohybem) Celková potenciální energie konstituentů (souvisí s interakcí mezi konstituenty)
Neuvažujeme chemické reakce a přeměnu jader atomů.
Kinetická energie konstituentů:
- Posuvný pohyb - molekuly plynů, volné elektrony u kovů
- Otáčivý (rotační) pohyb - víceatomové molekuly plynů a kapalin
- Kmitavý (vibrační) pohyb - víceatomové molekuly kapalin a plynů (jen vyšší teploty), atomy krystalových mříží (u pevných látek)