Een endotherme reactie is een chemische reactie waarbij warmte-energie uit de omgeving wordt geabsorbeerd om de bindingen van de reactanten te verbreken. Als gevolg hiervan hebben de producten van de reactie een hogere energie dan de reactanten. Voorbeelden van endotherme reacties zijn onder meer de ontleding van water in waterstof- en zuurstofgas, of de verdamping van vloeibaar water in waterdamp.