ポテンシャルエネルギーは系の配置に関するエネルギーであり、仕事をするとポテンシャルエネルギーは
減少する。

ΔＵ = -Ｗ

物体に仕事Ｗ1をして系の配置が変化する。
系の配置の変化が逆転する過程で仕事Ｗ2をする。

Ｗ1 = -Ｗ2

であるとき系の形態のエネルギーはポテンシャルエネルギーであり、力は保存力である。
保存力がする仕事は経路によらない。

重力ポテンシャルエネルギー

Ｕ(ｙ) = ｍｇｙ

弾性ポテンシャルエネルギー

Ｕ(ｘ) = 1/2 ｋｘ2

運動エネルギーＫ、ポテンシャルエネルギーＵに対して、力学的エネルギーを

Ｅmec = Ｋ + Ｕ

と定義する。
仕事Ｗに対して

ΔＫ = Ｗ
ΔＵ = -Ｗ

であるので、力学的エネルギーは保存することが示される。

力は

Ｆ = -dＵ/dｘ

と表される。