A energia pode desempenhar muitas funções diferentes nas reações químicas e pode ser um produto de uma reação química, um componente necessário para uma reação química ou pode ter pouca participação em uma reação química. As reações químicas que requerem energia adicional são chamadas de reações endotérmicas, enquanto aquelas que produzem energia são chamadas de reações exotérmicas.
As reações endotérmicas envolvem uma diminuição da temperatura durante o processo. Por outro lado, as reações exotérmicas podem produzir quantidades perigosas de energia, como ocorre quando uma chama queima ou uma reação explosiva detona. Reações energeticamente neutras também ocorrem no mundo natural.
Existem muitos exemplos de reações químicas endotérmicas, incluindo o derretimento de cubos de gelo, a evaporação da água, o cozimento do pão e a fissão de uma molécula de gás. Todas essas reações químicas requerem uma entrada líquida de energia. Em contraste, exemplos de reações exotérmicas incluem o congelamento de água, queima de açúcares ou hidrocarbonetos e fissão nuclear. Todas essas reações produzem um aumento líquido de energia.
Muitas reações químicas são endotérmicas quando realizadas em uma direção e são exotérmicas quando realizadas na outra. Por exemplo, o processo de formação de pares de íons libera energia, enquanto a separação de íons emparelhados requer uma entrada de energia. A condensação e a evaporação exibem uma tendência semelhante, com a condensação produzindo energia e a evaporação exigindo energia.