能量守恒定律是在19世纪中叶J·迈尔提出的。

迈尔是最早进行热功当量实验的学者，虽然其实验比焦耳的实验粗糙。他最早表述了能量守恒定律：“表明我的定律的绝对真理性的是这种相反的证明：即一个在科学上得到普遍公认的定理：永动机的设计在理论上是绝对不可能的。”

1858年亥姆霍兹阅读了迈尔1852年的论文，承认迈尔的思想早于自己影响很广的论文。克劳修斯也认为迈尔是守恒定律的发现者。

从18世纪到19世纪中叶，自然科学界长期被热质论所统治着。这种片面的理论认为物质中存在着一种流体，称为热质。将温度差所引起的传热，视为热质从高温物体流向低温物体；而摩擦生热则认为是热质释放的结果。这个理论与许多实验事实相矛盾。

1798年朗福德研制炮筒，观察到产生的热量与钻磨掉的金属屑的量不成比例，而且，如果用钝钻头继续进行钻磨，放出的热量几乎是无限的，这说明热质不可能是一种物质。

以后又经过H.戴维、J.迈尔、H.亥姆霍兹等的工作，特别是1840—1848年间J.焦耳所进行的热功当量实验，人们逐步认识到热质并不存在。热的传递或转化，与机械功及电功等的传递或转化一样，也是一种能量的传递或转化，而在传递或转化时，总能量恒定不变。