Em reações químicas, as ligações químicas são rompidas e reformadas, e as ligações químicas preexistentes que continham uma quantidade maior de energia do que as ligações recém-criadas liberarão o excesso de energia de ligação. Quando a energia é liberada de um reação química por meio da reforma de uma ligação química que requer menos energia, a energia que foi armazenada na ligação anterior como energia potencial química torna-se energia livre, como o calor, quando sai da reação. A quebra e reforma de ligações químicas envolve a transferência ou compartilhamento de elétrons entre duas ou mais substâncias e também pode exigir uma entrada de energia na reação.
A liberação de energia que pode resultar de uma reação química geralmente é convertida em calor. Esse tipo de reação é chamada de reação exotérmica e é o resultado de uma liberação líquida de energia quando as ligações químicas são quebradas e reformadas. O grau de calor liberado pode ser significativamente alto em uma reação química exotérmica, como quando os combustíveis fósseis são oxidados. A liberação de energia também pode ser muito menos perceptível no nível macroscópico, como quando as reações bioquímicas ocorrem no nível celular e a reforma das ligações químicas serve para fornecer aos organismos vivos a energia metabólica necessária para sustentar a vida.
Uma reação endotérmica é aquela que requer mais energia a ser investida do que a quantidade que ela irá liberar. Quando as novas ligações químicas requerem mais energia do que as pré-existentes, haverá um ganho líquido de energia envolvido no processo de reforma da ligação. Se uma reação endotérmica ocorresse dentro de um frasco ou béquer em um ambiente de laboratório, o recipiente contendo os reagentes começaria a ficar frio ao toque, à medida que as ligações químicas em reforma absorvem o calor do ambiente circundante.
