Energia química é aquela que é liberada ou absorvida quando ocorre uma reação química, como a liberação de calor e energia elétrica de uma célula de combustível de hidrogênio. Outro exemplo é a liberação de calor derivada de queima de madeira ou outras substâncias orgânicas. A queima representa uma reação química comumente utilizada para liberar a energia armazenada em uma ampla variedade de combustíveis de biomassa, desde carvão e gás natural até petróleo e outros derivados de combustíveis fósseis.
As ligações químicas armazenam energia e as reações químicas adequadas liberarão essa energia armazenada para uso humano. A maior parte da energia armazenada vem do sol por meio da fotossíntese, um processo de absorção e armazenamento da energia solar em massa orgânica até que seja liberada por meio da queima. A exploração da biomassa combustível, entretanto, tem seus inconvenientes, pois sua queima também produz subprodutos prejudiciais ao meio ambiente.
A queima de combustível de biomassa produziu níveis de dióxido de carbono na atmosfera que são mais altos do que os que ocorreram em 600.000 anos. Isso levou os cientistas a buscar formas alternativas de reações químicas de liberação de energia que possam atender às necessidades de energia humana sem os inconvenientes da poluição ambiental. Algumas das novas tecnologias que estão sendo exploradas incluem o desenvolvimento de catalisadores aprimorados para dividir água em hidrogênio e oxigênio, componentes de bateria mais eficientes e métodos que podem liberar energia de combustíveis de biomassa por meio de reações químicas diferentes da queima.