তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্রটি শক্তির সংরক্ষণ নীতির একটি বিশেষ রূপ। এটি বলে যে, একটি ব্যবস্থায় সরবরাহকৃত তাপশক্তির কিছু অংশ ব্যবস্থার অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধিতে ব্যবহৃত হয়, আর বাকি অংশ কাজ সম্পাদনে ব্যয়িত হয়। গাণিতিকভাবে একে প্রকাশ করা যায় ΔQ = ΔU + W হিসেবে, যেখানে ΔQ হলো সরবরাহকৃত তাপ, ΔU হলো অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন এবং W হলো সম্পাদিত কাজ।
এই সূত্রটির গুরুত্ব হলো এটি শক্তির বিভিন্ন রূপের আন্তঃরূপান্তর ব্যাখ্যা করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি ইঞ্জিনে তাপশক্তি যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। BCS পরীক্ষায় প্রায়ই এই সূত্র থেকে বিভিন্ন প্রক্রিয়া (যেমন সমোষ্ণ, রুদ্ধতাপীয়) বিশ্লেষণ করে প্রশ্ন করা হয়।
তাপগতিবিদ্যার প্রথম সূত্র প্রকৃতিতে শক্তির অবিনাশিতার নীতির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। এর মাধ্যমে আমরা বিভিন্ন শক্তি রূপান্তরের সময় শক্তির পরিমাণগত হিসাব করতে পারি, যা ইঞ্জিনিয়ারিং ও পরিবেশবিদ্যার বিভিন্ন ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হয়।