Bütün maddeler parçacıklardan yapılmıştır. Bu parçacıklar sabit bir hareket içindedirler. Bunların tamamı kinetik enerjiye sahiptirler. Sıcaklık, bir madde içindeki parçacıkların ortalama kinetik enerjilerinin bir ölçüsüdür. İki madde, ancak sahip oldukları parçacıkların kinetik enerjilerinin aynı olmaları durumunda, aynı sıcaklıkta olurlar. Örneğin, buzdolabında bulunan bir portakal ile bir bardak süt aynı sıcaklıktadır. Bu durumda portakalın parçacıkları ile sütün parçacıkları aynı kinetik enerjiye sahiptir.
Sıcaklık ve ısı aynı şey değildir. Isı, maddenin toplam iç enerjisidir. Bir maddedeki parçacıkların toplam kinetik enerjisine o maddenin iç enerjisi veyahut ısısı denir. Bir maddenin iç enerjisi, o maddenin kütlesine olduğu kadar sıcaklığına da bağlıdır. Şimdi bir yüzme havuzu ve bir bardak su ele alalım. Her birindeki suyun sıcaklık derecesi aynı olsun. Hangisi daha çok ısı enerjisine sahiptir? Yüzme havuzundaki suyun kütlesi daha fazladır. Kütlesi daha büyük havuzda daha çok sayıda su parçacıkları vardır. Çok sayıda parçacık ise daha çok toplam kinetik enerjiye sahiptir.
Sıcaklığı derece (Celcius (°C) cinsinden ölçüyoruz. Eski ısı birimi kaloridir (cal). Yeni ısı birimi ise jul’dür (J). Bir kalori 4,18 jul’e eşittir (1 cal = 4,18 J).
