Внутренняя энергия одноатомного идеального газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре :
Изменение внутренней энергии одноатомного идеального газа определяется температурой начального и температурой конечного состояний газа:
.
Внутренняя энергия реального газа в термодинамике в общем случае зависит от температуры и от объёма .