能量均分定理在經典統計力學中是一種聯繫系統溫度及其平均能量的基本公式。能量均分的初始概念是熱平衡時能量被等量分到各種形式的運動中；例如，一個分子在平移運動時的平均動能應等於其做旋轉運動時的平均動能。能量均分定理能夠作出定量預測。類似於均功定理，對於一個給定溫度的系統，利用均分定理，可以計算出系統的總平均動能及勢能，從而得出系統的熱容。儘管均分定理在一定條件下能夠對物理現象提供非常準確的預測，但是當量子效應變得顯著時，基於這一定理的預測就變得不準確。均分定理在預測電磁波的失敗導致愛因斯坦提出了光本身被量子化而成為光子，而這一革命性的理論對刺激量子力學及量子場論的發展起到了重要作用。
