Poleg fizikalnih procesov so v kemiji pomembni še zlasti kemijski
procesi. Tudi kemijske spremembe spremljajo energijske spremembe, ki se
največkrat odražajo v obliki toplote,
včasih pa tudi v obliki svetlobe. V tem primeru govorimo o toplotni in
svetlobni energiji. Oglejmo si primer kemijskega procesa, termični razpad amonijevega dikromata (vulkan).
Oglejmo si še primer, ko sistem odvzame toploto okolici, da lahko poteka kemijski proces.
Da lahko poteče reakcija med dvema spojinama (reaktantoma), se morajo najprej v teh spojinah vezi prekiniti. Prekinitev vezi je endotermen pojav, pri tem nastanejo nestabilni delci (reakcijski intermediat ali aktivacijski kompleks), ki se hitro povežejo ali razpadejo v nove spojine (produkte). Proces nastanka vezi je eksotermen pojav.
Od razlike obeh energijskih procesov (razcep in nastanek vezi) pri kemijski reakciji, je odvisno, ali se bo pri kemijski reakciji več energije sprostilo, ali porabilo.