Durch die Defintion der inneren Energie als Gesamtheit der kinetischen und der potentiellen Energie aller beteiligten Teilchen, lassen sich theoretisch auch chemische und kernphysikalische Potentiale einbeziehen. Üblich ist jedoch, sich bei Festkörpern auf das einfache Massepunkt-Feder-Modell zu beschränken und chemische sowie kernphysikalische Prozesse in diesem Zusammenhang nicht zu betrachten.

Die Messgröße Temperatur wird als Maß für mittlere kinetische Energie der Teilchen eines Gases erkannt. Neben dem dadurch möglichen Verständnis des absoluten Temperaturnullpunkts ist die Deutung der brownschen Bewegung ein historisch wichtiger Zugang zur Teilchenvorstellung.