能量均分原理，又稱為能量均分定理或能量均分定律，是在經典統計力學中描述系統溫度與其平均能量之間關係的基本公式。該原理的主要內容包括：
在熱平衡狀態下，能量被等量分配到各種可能的運動形式中。例如，一個分子在平移運動和旋轉運動時的平均動能應該是相等的。
對於一個給定溫度的系統，可以利用能量均分原理計算出系統的總平均動能和勢能，進而得出系統的熱容。此外，該原理還可以給出系統各個組分能量的平均值，如特定粒子的動能或彈簧的勢能。例如，它預測在熱平衡時，理想氣體中每個粒子的平均動能為(3/2)kBT，其中kₐ為玻爾茲曼常數，T為溫度。
該原理適用於平衡態下的物質分子，包括氣體、液體或固體。在溫度為T的平衡態下，每個運動自由度都具有相同的平均動能。這一定理對於理解物質的熱容量和內能非常重要。
該原理在經典物理範圍內適用，要求能量可以連續變化。它對於推導理想氣體定律和固體比熱的杜隆-珀蒂定律等方面有著廣泛套用。
然而，當量子效應變得顯著時，特別是在足夠低的溫度條件下，該原理的預測會變得不準確。當熱能kBT小於特定自由度下的量子能級間隔時，該自由度下的平均能量和熱容會比能量均分定理預測的值要小。這種情況下，特定自由度會被「凍結」，因為低溫時許多類型的運動會停止，導致固體在低溫時的熱容下降。