L'énergie thermique est aussi souvent utilisée comme propriété de particules individuelles pour désigner l'énergie cinétique des particules, par exemple la description des neutrons thermiques ayant une certaine énergie thermique, c'est-à-dire l'énergie cinétique de la particule qui est équivalente à la température de son environnement.
En physique thermique, l'énergie thermique est le type d'énergie dont le système augmente avec sa température.