Energia libera (sau energia libera Helmholtz, denumirea recomandata de IUPAC fiind Helmholtz energy sau Helmholtz function este o functie de stare a unui sistem termodinamic. Energia libera e legata de alte marimi termodinamice fundamentale prin relatia
F = U - T S , ,
unde U , este energia interna, T , temperatura, iar S , entropia.
Variatia energiei libere intr-o transformare izoterma reprezinta limita superioara a energiei care poate fi transferata catre sistem in cursul transformarii sub forma de lucru mecanic; aceasta limita este atinsa daca si numai daca transformarea este si reversibila. Intr-o transformare izoterma la variabile de pozitie constante, un sistem va atinge o stare finala de echilibru termodinamic corespunzatoare unui minim al energiei libere.
Exprimata ca functie de temperatura si de variabilele de pozitie, energia libera este un potential termodinamic.
Conceptul a fost introdus de Hermann Helmholtz in opera sa Thermodynamik chemischer Vorgange din 1882