Chemické reakce se dělí na exotermní a endotermní dle toho, zda se při nich teplo uvolňuje anebo je nutné ho dodávat.
1. Zahájení chemické reakce
Pro iniciaci libovolné reakce je zapotřebí eduktům (výchozím látkám) dodat potřebnou aktivační energii EA, která je v podstatě energetickou bariérou bránící spontánnímu a neustálému reagování látek mezi sebou. Například železný hřebík vhozený do misky s práškovou sírou s ní nereaguje hned, ale až po zahřání (soustavě se dodá tepelná energie, a tak se překoná energetická bariéra). V průběhu chemické reakce se může uvolnit více či méně energie, než jí bylo na začátku dodáno. V prvním případě se jedná o reakce exotermní, v tom druhém o endotermní.
2. Exotermní reakce
Jestliže se při chemické reakci uvolňuje teplo, hovoříme o reakci exotermní (exotermické).
Exotermní reakce jsou mnohdy doprovázeny světelnými efekty či prudkým zvýšením teploty reakční směsi. Tyto reakce probíhají většinou samovolně, jejich nejběžnějším příkladem je hoření. Uvolnění tepla do okolí (disipace energie) je nevratný proces (např. dřevo shoří na uhlí, ze kterého již špalek nevytvoříme).
"Do pětiny objemu zkumavky nasypeme chlorečnan draselný a zkumavku pomocí svorky a držáku připevníme k laboratornímu stojanu. Na desku laboratorního stojanu (pod zkumavku) umístíme misku naplněnou pískem. Zapálíme kahan a začneme zkumavku zahřívat. Jakmile se vytvoří tavenina chlorečnanu ve zkumavce, vhodíme do ní gumového medvídka (o takové velikosti, aby do zkumavky pohodlně padl)."
3. Endotermní reakce
Pokud se při reakci uvolní méně energie, než kolik jí bylo na začátku dodáno, jedná se o reakci endotermní (endotermickou).
Aby endotermické reakce vůbec probíhaly, musí se jim dodávat energie (např. tepelná). Přestaneme-li energii dodávat, reakce se zastaví. Známým příkladem endotermní reakce je rozklad vody H2O či vápence CaCO3 (na oxid vápenatý CaO a uhličitý CO2). Tento typ reakcí neprobíhá samovolně, je třeba energii neustále do soustavy dodávat.
"Do jedné třecí misky nasypeme 5 g thiokyanatanu amonného a do druhé 15 g hydroxidu barnatého. Látky v obou miskách důkladně rozetřeme. Obsah misek přesypeme na porcelánovou misku a pomocí míchací tyčinky důkladně promícháme. Do reakční směsi vložíme teploměr."