1841年，英國物理學家焦耳發現載流導體中產生的熱量Q（稱為焦耳熱）與電流I 的平方、導體的電阻R、通電時間t成正比，這個規律叫焦耳定律。
採用國際單位制，其表達式為Q=I2Rt或熱功率P=I2R其中Q、I、R、t、P各量的單位依次為焦耳(J)、安培(A)、歐姆（Ω）、秒（s）和瓦特（W）。
1.焦耳定律在串聯電路中的運用：
在串聯電路中，電流是相等的，則電阻大的用電器產生的熱越多。
焦耳定律在並聯電路中的運用：
2.在並聯電路中，電壓是相等的，通過變形公式，W=Q=Pt=U2t/R，當U一定時，R越大的用電器Q越小。
需要註明的是，焦耳定律與電功公式W=UIt適任何元件及發熱的計算，即只有在像電熱器這樣的電路（純電阻電路）中才可用Q=W=UIt=I2Rt =U2t/R
從焦耳定律公式可知，電流通過導體產生的熱量跟電流強度的平方成正比、跟導體的電阻成正比、跟通電時間成正比。
若電流做的功全部用來產生熱量。即W=UIt
根據歐姆定律，有W=I2Rt
需要說明的是W= U2t/R和W=I2Rt不是焦耳定律，它們是從歐姆定律推導出來的，只能在電流所做功將電能全部轉化為熱能的條件下才成立(純電阻電路）。例如對電爐、電烙鐵這類用電器，這兩公式和焦耳定律才是等效的。
使用焦耳定律公式進行計算時，公式中的各物理量要對應於同一導體或同一段電路，與歐姆定律使用時的對應關係相同。當題目中出現幾個物理量時，應將它們加上角標，以示區別。注意：W=UIt=Pt適用於所有電路，而W=I2Rt =U2t/R只用於純電阻電路（全部用於發熱）。