Energijos tvermės dėsnis yra fizikos principas, teigiantis, kad uždaroje sistemoje energija negali būti sukurta ar sunaikinta. Tai išreiškiama Pirmajame termodinamikos dėsne, kuriame teigiama, kad energija gali virsti įvairiomis formomis, tokiomis kaip šviesa arba šiluma, tačiau bendra energijų suma išsaugoma arba išlieka pastovi. Paprastai šis dėsnis iliustruojamas švytuokle. Aukštis, kuriame rutulys paleidžiamas viename švytuoklės gale, bus lygus aukščiui, kurį kamuolys pasieks kitame gale. Tiesą sakant, teoriškai be trinties rutulys ir toliau siūbuoja pirmyn ir atgal amžinai.
Energijos tvermės dėsnis, kaip pagrindinė fizikos sąvoka, paaiškina, kaip energija išsaugoma ir paverčiama sistemoje. Paprastai vieną energijos formą galima paversti kita energijos forma. Pavyzdžiui, potenciali energija gali būti paversta kinetine energija.
Tam tikro objekto kinetinė energija yra energija, kurią jis turi judėjimo metu. Kaip išraiška, kinetinė energija yra lygi pusei objekto masės, padaugintos iš objekto greičio kvadrato, arba KE = 1/2mv2. Kinetinė energija susideda iš trijų rūšių energijos. Vibracinė kinetinė energija yra energija, atsirandanti dėl vibracinio judėjimo, o sukimosi kinetinė energija yra energija, atsirandanti dėl sukimosi judesio. Transliacinė kinetinė energija yra energija, atsirandanti dėl masės centro judėjimo iš vieno taško į kitą.
Paprastai objekto potenciali energija yra energija, kuri yra sukaupta ramybės jėgos lauke. Gravitacija yra jėga, kuri veikia objektą ir suteikia jam potencialią energiją. Pavyzdžiui, kalvos viršūnėje esantis rutulys dėl gravitacijos turi tam tikrą sukauptos energijos kiekį. Kiti potencialios energijos tipai yra elektrinė, magnetinė ir elastinė. Tamprios potencialios energijos pavyzdys yra ištempta spyruoklė.
Energijos tvermės dėsnis teigia, kad rutulio potencinė energija ant kalno paprastai paverčiama kinetine energija, kai rutulys dėl gravitacijos pradeda riedėti nuo kalno. Panašiai ištemptos spyruoklės potenciali energija tampa kinetine energija, kai spyruoklė atleidžiama. Švytuoklėje įstatymas nustato, kad kai rutulys yra aukščiausiame taške, visa energija yra potenciali energija, o kinetinės energijos nėra. Žemiausiame rutulio taške visa rutulio energija yra kinetinė, o potencialios energijos nėra. Bendra rutulio energija yra potencialios energijos ir kinetinės energijos suma.