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화학 반응에서 에너지의 변화는 반응의 열역학적 특성을 결정하는 중요한 요소입니다. 화학 반응이 진행될 때, 에너지는 주로 화학 결합의 형성과 파괴 과정에서 변환됩니다. 반응이 진행되는 동안, 반응물에서 결합이 깨지면 에너지가 흡수되며, 새로운 결합이 형성될 때 에너지가 방출됩니다. 이러한 에너지 변화는 반응 전체 엔탈피 변화(ΔH)를 통해 측정됩니다.
반응이 발열적인 경우, 즉 엑소서믹(exothermic) 반응인 경우, 생성물의 에너지가 반응물의 에너지 보다 낮습니다. 이는 결합 에너지의 총합이 반응물보다 생성물에서 더높다는 것을 의미하며, 이 과정에서 에너지가 방출됩니다. 예를 들어, 연소 반응은 일반적인 발열 반응의 예로, 화학 에너지가 열에너지로 변환되어 방출됩니다.
반면에 흡열적인 반응, 즉 엔도서믹(endothermic) 반응에서는 반응물의 에너지가 생성물의 에너지 보다 낮습니다. 이 경우 반응을 진행시키기 위해 에너지가 필요하며, 이 에너지는 주변 환경에서 흡수됩니다. 이러한 반응은 예를 들어, 광합성 과정에서 볼 수 있으며, 이 과정에서 태양 에너지가 화학 에너지로 전환됩니다.