En las reacciones químicas, los enlaces químicos se rompen y se reforman, y los enlaces químicos preexistentes que contenían una mayor cantidad de energía que los enlaces recién creados liberarán su energía de enlace en exceso. Reacción química a través de la reforma de un enlace químico que requiere menos energía, la energía que se almacenó dentro del enlace anterior a medida que la energía química potencial se convierte en energía libre, como el calor, cuando sale de la reacción. La ruptura y reformación de los enlaces químicos implica la transferencia o el intercambio de electrones entre dos o más sustancias y también puede requerir un aporte de energía en la reacción.
La liberación de energía que puede resultar de una reacción química generalmente se convierte en calor. Este tipo de reacción se llama reacción exotérmica y es el resultado de una liberación neta de energía cuando los enlaces químicos se rompen y se reforman. El grado de calor liberado puede ser significativamente alto en una reacción química exotérmica, como cuando se oxidan los combustibles fósiles. La liberación de energía también puede ser mucho menos notable a nivel macroscópico, como cuando las reacciones bioquímicas tienen lugar a nivel celular y la reforma de los enlaces químicos sirve para proporcionar a los organismos vivos la energía metabólica necesaria para mantener la vida.
Una reacción endotérmica requiere una mayor inversión de energía que la cantidad que liberará. Cuando los nuevos enlaces químicos requieren más energía que los preexistentes, habrá una ganancia neta de energía involucrada en el proceso de reformación del enlace. Si se produjera una reacción endotérmica dentro de un matraz o vaso de precipitados en un laboratorio, el recipiente que contiene los reactivos comenzaría a sentirse frío al tacto a medida que los enlaces químicos que se transforman extraen el calor del entorno.