La transformación de energía es el proceso de cambiar la energía de una forma a otra. Este proceso está sucediendo todo el tiempo, tanto en el mundo como dentro de las personas. Cuando las personas consumen alimentos, el cuerpo utiliza la energía química en los enlaces de los alimentos y la transforma en energía mecánica, una nueva forma de energía química o energía térmica. La transformación energética es un concepto importante en la aplicación de las ciencias físicas. La capacidad de transformar la energía automatiza, ilumina, entretiene y calienta el mundo de una asombrosa multitud de formas.
El concepto de transformación energética se puede ilustrar en una serie de actividades comunes. Un motor, como el motor de un automóvil, convierte la energía química del gas y el oxígeno en la energía mecánica del movimiento del motor. Una bombilla cambia la energía química de la bombilla en radiación electromagnética o luz. Los molinos de viento aprovechan la energía del viento y la convierten en energía mecánica en el movimiento de las palas de la turbina, que luego se convierte en energía eléctrica. Los paneles solares transforman la luz en electricidad.
La transformación de energía también se puede explicar en términos de energía potencial, la energía almacenada de un sistema, que se puede convertir en energía cinética, la energía de movimiento. Por ejemplo, se dice que una montaña rusa en la cima de una colina tiene energía potencial. Esta energía potencial es gravitacional, que se obtiene cuando la montaña rusa sube por la colina. Una vez que la montaña rusa comienza a descender por la colina, se ejerce la fuerza de gravedad y la energía potencial se transforma en la energía cinética del automóvil en movimiento. Durante las transformaciones de energía, la energía potencial a menudo se transforma en energía cinética y nuevamente en energía potencial.
Durante cualquier tipo de transformación de energía, se pierde algo de energía en el medio ambiente. Como resultado de esta pérdida, ninguna máquina es 100% eficiente. Por lo general, una parte de la energía perdida durante la transformación de energía se pierde en forma de calor. Esto se puede observar en la práctica al observar el calor emitido por una computadora, un automóvil u otro tipo de máquina que ha estado en uso durante un período de tiempo.
La capacidad de una máquina o sistema dado para convertir entre formas de energía se denomina «eficiencia de conversión de energía». Todos los sistemas tienen diferentes eficiencias de conversión de energía. Las turbinas de agua, por ejemplo, tienen una eficiencia de conversión de energía extremadamente alta de casi el 90%, mientras que los motores de combustión tienen una eficiencia de conversión del 10% al 50%. La ingeniería y la física buscan constantemente sistemas capaces de lograr una alta eficiencia de conversión de energía.