能量守恒定律的建立是许多科学家的共同成果，其中最著名的几位中有一位叫迈尔（1814～1878）。他是德国的一位医生。大约在1840年，一次驶往印度尼西亚的航行中，迈尔作为随船医生，在给生病的船员放血时，得到了重要启示，他发现放出来的静脉血不像生活在温带国家中的人那样颜色暗淡，而是像动脉血一样新鲜。当地医生也告诉他，这种现象在辽阔的热带地区到处可见。这引起了迈尔的深思。他想，食物中一定含有某种因素，像机械运动中的物体所具有的机械能一样可以转化为热。在热带高温情况下，机体只需要吸收食物中较少的热量，所以机体中食物的燃烧过程减弱了，因此静脉血中留下了较多的氧。
迈尔在1842年发表了题为《热的力学的几点说明》的论文。在这篇论文里，他宣布了热和机械能的相当性和可转换性，其推理如下：
“力（即能量）是原因：因此，我们可以全面运用这样一条原则来看待它们，即‘因等于果’。设因c有果e，则c=e；反之，设e为另一果之因，则有e等，c=e=…=c在一串因果之中，某一项或某一项的某一部分绝不会化为乌有，从方程式的性质就可明显看出。
这是所有原因的一个特性，我们称之为不灭性。”
迈尔的结论是：“力（即能量）是不灭的、可转化的、不可称量的客体。”
迈尔的论证显然过于笼统，难以令人信服，但他却是第一个完整表述能量转化与守恒原理的科学家。
据说，一位名叫约利的物理学家见到迈尔时，以挖苦的口吻讽刺迈尔说，按照迈尔的理论，晃荡的水应该变热。这句话反而启发了迈尔，他没有正面回答约利的疑问，默默地走开了。几个星期之后，迈尔跑到约利那里，大声喊道：“正是这样！”原来，迈尔亲自做了实验，水一经晃荡，温度果然升高了。
迈尔在1845年发表了第二篇论文：《有机运动及其与新陈代谢的联系》，更系统地阐明能量的转化与守恒的思想。他明确指出：“无不能生有，有不能变无”，在死的和活的自然界中，这个力（即能量）永远处于循环转化的过程之中。任何地方，没有一个过程不是力（即能量）的形式变化！”他认为热是一种力（即能量），可以转变为机械效应。文中还具体地论述了热和功的联系，他推出了气体定压比热和定容比热之差等于定压膨胀功的公式，并根据气体比热的实验数据计算出热功当量为3597焦耳／千卡，接近于现在的精确值4187焦耳／千卡。
迈尔第一个将热学观点用于研究有机现象，他考察了有机物的生命活动过程中的物理化学转变，确信“生命力”理论是荒诞无稽的。他证明生命过程无所谓“生命力”，而是一种化学过程，是由于吸收了氧和食物，再化为热，这样迈尔就将植物和动物的生命活动看成是能的各种形式的转变。
1848年迈尔发表了《天体力学》一书，书中解释陨石的发光是由于在大气中损失了动能。他还应用能量守恒原理解释了潮汐的涨落。
迈尔虽然第一个完整地提出了能量转化与守恒原理，但是在他的著作发表的几年内，由于他的思想不合当时流行的观念，不仅没有得到人们的重视，反而受到了一些著名科学家的反对，还受到人们的诽谤和讥笑，使他在精神上受到很大刺激，甚至一度被关进精神病院，备受折磨。
就在迈尔为证明能量守恒原理的普遍性而努力时，另一位英国的物理学家焦耳正致力于精确测量热功当量，为能量守恒定律的正确性提供确凿的证据。
