Dodatna energija koju objekt posjeduje kada je u pokretu poznata je kao kinetička energija. To gibanje može biti u bilo kojem mogućem smjeru, a postoji nekoliko različitih vrsta gibanja kojima se objekt može kretati. Kinetička energija se također može opisati kao količina rada koja bi bila potrebna da bi se objekt ubrzao iz stanja mirovanja do svoje trenutne brzine. Količina te energije koju objekt može imati opisuje se jednostavno kao veličina i ne predstavlja njegov smjer kretanja.
Matematička jednadžba koja se koristi za opisivanje kinetičke energije nerotirajućeg objekta je sljedeća:
KE = 1/2 * m * v²
U gornjoj jednadžbi, KE je kinetička energija objekta, dok m predstavlja njegovu masu, a v njegovu brzinu, odnosno brzinu. Rezultirajući broj jedan do kojeg može doći opisan je u džulima, koji su jedinica rada. Jednadžba kaže da je kinetička energija objekta izravno proporcionalna vrijednosti njegove brzine na kvadrat. Na primjer, ako se brzina nekog objekta udvostruči, to znači da će se njegova kinetička energija povećati četiri puta; ako se brzina utrostruči, povećat će se za devet puta, i tako dalje.
Prethodna jednadžba opisala je kinetičku energiju u terminima klasične mehanike, što znači da je objekt krut i da je njegovo gibanje pojednostavljeno. Ovaj tip je poznat kao translacijsko gibanje, gdje se objekt jednostavno pomiče s jedne točke na drugu. Postoje i drugi načini na koji se objekt može kretati gdje izračunavanje njegove kinetičke energije može biti složenije, uključujući vibracijsko i rotacijsko gibanje. Postoje i slučajevi kada objekti međusobno djeluju i mogu prenositi tu energiju jedan na drugi.
Mnogi objekti koji se simultano kreću imaju ono što se naziva kinetičkom energijom sustava, gdje je ukupna količina energije jednaka zbroju od svakog pojedinačnog objekta. Jednadžbe za izračun ove energije postaju složenije s rotacijskom i vibracijskom energijom, a kada postoji sustav objekata s različitim vrstama gibanja ili nekrutih objekata. Slično tome, njegov proračun također postaje mnogo kompliciraniji kada se primjenjuje na kvantnu mehaniku i druge vrste moderne fizike.