Вихідним постулатом першого закону термодинаміки є закон збереження енергії: Енергія ізольованої системи зберігає постійну величину при всіх змінах, що відбуваються в цій системі, або, що те ж, енергія не виникає з нічого і не може звернутися в ніщо. Класичне формулювання першого закону термодинаміки (по зовнішньому балансу): Зміна внутрішньої енергії тіла або системи тіл дорівнює алгебраїчній сумі отриманих (переданих) кількостей тепла і роботи або, що те ж, тепло, отримане системою ззовні послідовно звертається на зміну внутрішньої енергії системи і на виконання (віддачу) зовнішньої роботи .