勢能
勢能（Potential Energy），亦稱位能，是儲存於一物理系統內的一種能量，是一個用來描述物體在保守力場中做功能力大小的物理量。保守力作功與路徑無關，故可定義一個僅與位置有關的函數，使得保守力沿任意路徑所做的功，可表達為這兩點函數值的差，這個函數便是勢能。
從物理意義上來說，勢能表示了物體在特定位置上所儲存的能量，描述了做功能力的大小。在適當的情況下，勢能可以轉化為諸如動能、內能等其他能量。
目錄
勢能的保守力定義
如果分別作用於兩個質點上的作用力與反作用力做功與具體路徑無關，只取決於相互作用質點初末位置，那麼這樣的一對力就叫作保守力[1]。不滿足這個條件的則稱為非保守力。可以證明保守場的幾個等價條件，於是我們得到保守力的性質有：
- 保守力沿給定兩點間做功與路徑無關；
- 保守力沿任意環路做功為零；
- 保守力可以表示為一個標量函數的（負）梯度；
推廣到多質點體系和連續分布物體，如果一封閉系統中任意兩個質點之間的作用力都是保守力，則稱該系統為保守體系。保守體系的位形，即在保守體系中各質點的相對位置發生變化時，其間的相互作用力做功，做功之和只與各質點相對位置有關。將保守體系在保守力作用下的這種與相對位置相聯繫的做功的能力定義為一個函數，稱為該保守體系的勢能函數或位能函數，簡稱勢能或位能。這樣，體系從一種位形變為另一種位形時對外界所做的功等於後者與前者的勢能之差，從而賦予了勢能函數以直觀的物理意義。
除此之外，我們還可以將勢能的定義從現在的基礎上拓展。比如熱學中氣體分子間的相互作用勢能，它是大量分子勢能的和，實際不是用相對位置（位形）來描述的，而是用體積、溫度、壓強等熱學參量。又如，在一些特定的約束條件下，某些平時是非保守力的力也成為了保守力，或者幾種力的合力恰巧成為了一個保守力。
性質
勢能為能量的一種，具有能量量綱，在國際單位制下的單位是焦耳（J），另外在涉及到粒子物理[2]時常用到電子伏特（eV），高斯單位制下為爾格（erg）。勢能一般使用「Ep」表示，也常使用「W」「U」和「V」。
勢能是一個標量函數，當一個物體與多個物體共有勢能或共有多種勢能時，這個物體所具有的總勢能為所有勢能的代數和。
由定義可知，勢能取決於兩個或多個物體的相對位形，是兩個或多個物體所共有的。然而，在兩物體A、B組成的保守體系中，如果我們以其中一個物體A作為參考系，則勢能僅取決於另一物體B的相對位置。這時，在不引起混淆的情況下，我們常把「A、B具有的勢能」稱作是「B的勢能」。比如，在電場中的電荷具有靜電勢能，或者是在一個天體附近的另一個天體具有引力勢能。除此之外，有時候保守體系中只存在一個物體，勢能來自於物體內部各部分間的相對位移，這時候我們也說，勢能是這個物體所具有的。比如，彈簧，或者是具有體分布電荷的絕緣體球。
需要注意的是，即使在同一保守力場中的同一處，不同物體的勢能也一般不同，比如在重力作用範圍內，物體的重力勢能不僅取決於其高度，還取決於其質量。