Tijdens een chemische verandering is de energie die vrijkomt of wordt geabsorbeerd vaak aanzienlijk en kan deze de vorm hebben van warmte, licht of elektrische energie. Wanneer chemische bindingen worden verbroken of gevormd, treden er energieveranderingen op. Er komt energie vrij wanneer bindingen worden verbroken, en energie wordt geabsorbeerd wanneer bindingen worden gevormd. De netto energieverandering tijdens een chemische reactie bepaalt of de reactie exotherm is (warmte vrijkomt) of endotherm (warmte absorbeert).

Aan de andere kant verandert de stof tijdens een fysieke verandering van vorm of toestand zonder de chemische samenstelling te veranderen. In dit geval is er doorgaans sprake van energie in de vorm van warmte of arbeid, maar de energieveranderingen zijn doorgaans kleiner en omkeerbaar in vergelijking met chemische veranderingen. Wanneer ijs bijvoorbeeld smelt, absorbeert het energie uit de omgeving, en het omgekeerde gebeurt wanneer water bevriest, waardoor energie vrijkomt. De chemische samenstelling van water blijft echter overal hetzelfde.

Samenvattend brengen chemische veranderingen aanzienlijke energieveranderingen met zich mee als gevolg van het verbreken en vormen van chemische bindingen, resulterend in exotherme of endotherme reacties. Fysieke veranderingen omvatten kleinere en omkeerbare energieveranderingen die gepaard gaan met veranderingen in toestand of vorm zonder de chemische samenstelling van de stof te veranderen.