W reakcjach chemicznych wiązania chemiczne są łamane i przekształcane, a istniejące wiązania chemiczne, które zawierają więcej energii niż nowo utworzone wiązania, uwolnią ich nadmierną energię wiązania. Gdy energia zostaje uwolniona z reakcja chemiczna poprzez reformację wiązania chemicznego wymagającego mniej energii, energia, która była przechowywana w poprzednim wiązaniu, jako potencjalna energia chemiczna, staje się wolną energią, taką jak ciepło, kiedy opuszcza reakcję. Łamanie i przekształcanie wiązań chemicznych obejmuje przenoszenie lub dzielenie się elektronami między dwiema lub więcej substancjami i może również wymagać wkładu energii do reakcji.
Uwolnienie energii, które może powstać w wyniku reakcji chemicznej, zwykle przekształca się w ciepło. Ten typ reakcji jest nazywany reakcją egzotermiczną i jest wynikiem uwolnienia energii netto, gdy wiązania chemiczne zostają przełamane i zreformowane. Stopień wydzielonego ciepła może być znacznie wyższy w egzotermicznej reakcji chemicznej, na przykład w przypadku utleniania paliw kopalnych. Uwolnienie energii może być znacznie mniej zauważalne na poziomie makroskopowym, na przykład gdy reakcje biochemiczne zachodzą na poziomie komórkowym, a reformacja wiązań chemicznych służy dostarczaniu organizmowi żywemu energii metabolicznej niezbędnej do podtrzymania życia.
Reakcja endotermiczna to taka, która wymaga więcej energii do zainwestowania niż ilość uwolniona. Kiedy nowe wiązania chemiczne będą wymagać więcej energii niż istniejące wcześniej, w procesie reformacji wiązań nastąpi przyrost energii netto. Jeśli reakcja endotermiczna miała mieć miejsce w kolbie lub zlewce w warunkach laboratoryjnych, pojemnik zawierający reagenty zaczynałby odczuwać mróz w dotyku, ponieważ reformujące wiązania chemiczne przyciągają ciepło z otaczającego środowiska.
