Потенциа́льная эне́ргия — скалярная физическая величина, представляющая собой часть полной механической энергии системы, находящейся в поле консервативных сил. Другое определение: потенциальная энергия — это функция координат, являющаяся слагаемым в лагранжиане системы и описывающая взаимодействие элементов системы.

Единицей измерения потенциальной энергии в Международной системе единиц (СИ) является джоуль, в системе СГС — эрг. В формулах принято обозначать потенциальную энергию буквой ${\displaystyle U,}$ хотя также могут использоваться обозначения ${\displaystyle E_{p}}$, ${\displaystyle W}$ и другие.

Потенциальная энергия зависит от положений материальных точек, составляющих систему:

${\displaystyle U=U({\vec {r}}_{1},\,{\vec {r}}_{2},\ldots )}$,

и характеризует работу, совершаемую полем при их перемещении. Имеет место соотношение

${\displaystyle E=U+K}$,

где ${\displaystyle E}$ — полная, а ${\displaystyle K}$ — кинетическая энергия рассматриваемой системы.

Термин «потенциальная энергия» был введен в XIX веке шотландским инженером и физиком Уильямом Ренкином.

Взаимодействие тел можно описывать либо с помощью сил, либо (для случая консервативных сил) с помощью потенциальной энергии как функции координат. В квантовой механике используется исключительно второй способ: в её уравнениях движения фигурирует потенциальная энергия взаимодействующих частиц.