Praca mechaniczna definiowana jest jako wynik siły i dystansu na którym siła działa na dane ciało. Dokładnie tak jak w przypadku ciepła praca jest to energia, która przekazywana z jednego ciała do drugiego. Różnica polega na tym, że mamy tu do czynienia z siłą zamiast z temperaturą.
Przykładem jest sprężanie gazu w cylindrze przez poruszający się tłok. Sprężanie następuje na skutek siły wytwarzanej przez poruszający się tłok. W tym samym czasie następuje przekazanie energii między tłokiem i gazem. W pojęciu termodynamiki takie przekazanie energii jest pracą. Suma energii dostarczonej i przekazanej jest zawsze stała. Praca może dać różne rezultaty, np. zmianę energii potencjalnej, kinetycznej lub termicznej.
Praca mechaniczna związana ze zmianami objętości gazu lub mieszaniny gazów jest jednym z najważniejszych procesów w termodynamice. Jednostką pracy w układzie SI jest dżul. 1J = 1Nm = 1Ws.