طاقة هلمهولتس الحرة كمون ترموديناميكي يصف مقدار الطاقة المتاحة لإنجاز شغل مفيد في نظام عند ثبوت درجة الحرارة والحجم. تجمع هذه الكمية بين الطاقة الداخلية والإنتروبيا ودرجة الحرارة، وتستخدم لتحديد اتجاه العمليات واحتمال حدوثها في الأنظمة المغلقة. إذا انخفضت طاقة هلمهولتس في عملية ما كان ذلك دليلاً على قابليتها الحدوث وفق الشروط المحددة، ولذلك تعد مفهوماً مهماً في الفيزياء والكيمياء والمواد.