势能（potential energy)是储存于一个系统内的能量，也可以释放或者转化为其他形式的能量。势能是状态量，又称作位能。势能不是属于单独物体所具有的，而是相互作用的物体所共有。势能按作用性质的不同，可分为引力势能、弹性势能、电势能和核势能等。力学中势能有引力势能(gravitational potential energy)和弹力势能(elastic potential energy)。

定义

在相互作用力是“耗散力”（如摩擦力）时，设物体由A点（假设它是势能零点）移到B点克服它做功为W，当物体由B点回到A点时，它并不能对物体做功（如克服摩擦力做功时，物体的动能转化为内能，而无法利用这部分内能对物体做功），故不能说由于耗散力存在使物体具有了势能。

与此相反，如果上述过程是在保守力作用下进行的，那么物体从B回到A时，保守力对物体做的功正好等于W，这是因为保守力所做的功才只与物体的初始和最终的相对位置有关。如果物体不受其它力的作用那么这个功W就使物体得到同样多的动能。故我们说物体在B点有势能W。总之势能的大小由体系内各物体之间保守力所作的功来量度。势能是属于物体系共有的能量，通常说一个物体的势能，实际上是一种简略的说法。势能是一个相对量。选择不同的势能零点，势能的数值一般是不同的。

动势互换

（1）动能和重力势能是可以相互转化的。

在滚摆实验中可以看到，滚摆旋转着下降，越转越快。到最低点时，滚摆转而上升，上升中它越转越慢，直到差不多回到原来的位置。然后它又下降、上升，重复原来的运动。滚摆下降时，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能。滚摆上升时，它的动能越来越小，重力势能越来越大，动能转化为重力势能。

（2）动能和弹性势能可以相互转化

让木球从斜槽滚入水平槽。在水平槽里竖立一个弹簧片，它的下端固定。观察木球与弹簧片碰撞的过程。木球接触弹簧片后把弹簧片压弯（甲→乙），木球的动能减小，弹簧片的弹性势能增加，在这个过程中动能转化为弹性势能。紧接着，弹簧片恢复原状，把木球弹回（乙→丙），在这个过程中弹性势能转化为动能。

（3）重力势能和弹性势能可以相互转化

图中，若考虑木球从斜槽上静止下滑到弹簧片被压弯到最大程度的全过程，重力势能转化为木球的动能，最终转化为弹簧片的弹性势能。当弹簧片恢复原状时，木球可以运动到斜槽上某一高度，即弹性势能转化为重力势能。

应用

导出一组对铬铁矿及其高压相、分解产物都适用的Buckingham势能参数,用于铬铁矿高压相变、分解以及高压相卸压降温过程的分子动力学模拟。首先，利用密度泛函理论(DFT)计算获得铬铁矿、钙铁相、钙钛相、FeO和Cr2O3不同体积时的结构和总能量。再根据晶格能与总能量之间的关系，由DFT所得结构和总能量，列出势能参数所满足方程组。应用遗传算法这一全局优化算法获得势能参数。