Потенциалдық энергия — жүйенің толық механикалық энергиясының бір бөлігі.
Ол жүйені құрайтын материалдық бөлшектердің өзара орналасуына және олардың сыртқы күш өрісіндегі (мысалы, гравитация өрісі) орнына байланысты анықталады. Жүйенің қарастырылып отырған орнындағы потенциалдық энергиясының сандық мәні жүйенің осы орнынан потенциалдық энергиясы шартты түрде нөлге тең (П=0) болатын орынға ауысуы кезінде жүйеге әсер ететін күштердің атқаратын жұмысына тең. Потенциалдық энергия ұғымы тек консервативтік жүйелерге ғана, яғни сырттан әсер етуші күштердің атқаратын жұмысы жүйенің бастапқы және соңғы орындарына ғана тәуелді болатын жүйелерге қолданылады. Мысалы, і — биіктікке көтерілген салмағы Р жүктің потенциалдық энергиясы П=P×і-қа тең (і=0 болғанда П=0); серіппеге бекітілген жүк үшін , мұндағы — серіппенің созылуы (сығылуы), k — оның қатаңдық коэфф. болғанда П=0. Бүкіл әлемдік тартылыс заңы бойынша массалары m1 және m2 екі бөлшек үшін П=–G m1m2/r, мұндағы G — гравитациялық тұрақты, r — бөлшектердің ара қашықтығы (r=¥ болғанда П=0). Нүктелік екі зарядтың потенциалдық энергиясы да осылайша анықталады.
Потенциалдық энергия кайсыбір тұрақтыға дейінгі дәлдікпен анықталады. Бұл физикалық зандарда білінбейді,себебі оларға не дененің екі қалпына сәйкес келетін потенциалдық энергияларының айырымы, не Еp энергияның координаталар бойынша туындысы кіреді. Сондықтан дененің қайсыбір белгілі қалыптағы энергиясын нөлге тең деп алады (нөлдік санақ басын таңдайды), ал дененің басқа қалыптардағы энергиясын нөлдік деңгейге қатысты есептейді.