Potentiell energi är den lagrade energin av position. Det kan ses som energi som ”lagras” av vilket fysiskt system som helst. Det kallas potential eftersom det i sin nuvarande form inte gör något arbete eller orsakar någon förändring i sin omgivning. Den har dock potential att omvandlas till olika former av energi, såsom kinetisk energi. Standardenheten för att mäta sådan energi är joule.
När ett föremål förskjuts från sin ursprungliga position och det finns energi som drar tillbaka det till den positionen, tenderar potentiell energi att existera. En boll i slutet av en fjäder, till exempel, har energi som kommer att omvandlas till kinetisk energi när den får återgå till sitt ursprungliga läge. En vikt som hålls ovanför marken kommer, när den släpps, att ha potentiell energi eftersom gravitationen drar tillbaka den till sitt ursprungliga läge.
En av huvudprinciperna för denna typ av energi är lagen om energibevarande, som säger att energi varken kan skapas eller förstöras. Energin som går åt för att lyfta ett föremål eller komprimera en fjäder försvinner inte bara, den ”lagras” som potentiell energi. Den frigörs sedan som kinetisk energi av en återställande kraft. Energitillförseln är lika med energiutgången; det finns ingen vinst eller förlust i total energi.
Det finns många olika typer av potentiell energi. Potentiell elastisk energi existerar när ett elastiskt föremål, såsom en båge eller gummiband, sträcks ut eller på annat sätt deformeras under stress. Potentiell kemisk energi är relaterad till de kemiska bindningarna i en molekyl. I kemiska reaktioner omvandlas kemisk potentiell energi till andra former av energi när bindningarna bryts och reformeras. Potentiell elektrisk energi har tre primära former: elektrostatisk, elektrodynamisk och nukleär.
Potentiell elektrostatisk energi finns när en laddad partikel är i vila. Den har potentiell energi på grund av sin position i förhållande till andra laddade partiklar. Potentiell elektrodynamisk energi existerar på grund av rörliga laddade partiklar. Dessa partiklar kan bilda ett elektromagnetiskt fält som har potential att flytta andra föremål. Potentiell kärnenergi existerar på grund av förhållandet mellan subatomära partiklar, såsom protoner, elektroner och neutroner, i atomernas kärna.