Matematiskt kan förhållandet mellan joule och kilogram förstås genom begreppet specifik energi, som mäts i joule per kilogram. Specifik energi representerar mängden energi per massenhet av ett ämne.
$$Specific \ energi =\frac { Energi \ (Joule)}{Mass \ ( Kilogram)}$$
Det är viktigt att notera att kilogram enbart inte indikerar energi. För att definiera mängden energi måste andra faktorer som hastighet, höjd eller temperatur beaktas.