Επιστημονικά, η ενέργεια ορίζεται ως η ικανότητα να κάνεις δουλειά. Ενώ υπάρχουν πολλές μορφές ενέργειας, μπορούν να ομαδοποιηθούν σε δύο κατηγορίες: δυναμική ενέργεια ή αποθηκευμένη ενέργεια. και κινητική ενέργεια, ή ενέργεια κίνησης. Η χημική ενέργεια είναι μια μορφή δυνητικής ενέργειας και διακατέχεται από πράγματα όπως τρόφιμα, καύσιμα και μπαταρίες.
Μέσα σε κάθε κατηγορία ενέργειας, υπάρχουν πολλές διαφορετικές μορφές ενέργειας. Η χημική ενέργεια είναι μια μορφή δυνητικής ενέργειας, μαζί με τη μηχανική ενέργεια, τη βαρυτική ενέργεια, την πυρηνική ενέργεια και την ηλεκτρική ενέργεια. Όλες αυτές οι μορφές ενέργειας αποθηκεύονται μέσα σε ένα αντικείμενο και μετατρέπονται σε μορφές κινητικής ενέργειας όταν εφαρμόζεται μια δύναμη ή μια αλλαγή. Οι διαφορετικές μορφές κινητικής ενέργειας είναι η ενέργεια ακτινοβολίας, η οποία περιλαμβάνει το φως, τις ακτίνες Χ και τα ραδιοκύματα, τη θερμότητα, την κίνηση και τον ήχο.
Όπως δηλώνεται από τον πρώτο νόμο της θερμοδυναμικής, η ενέργεια δεν μπορεί ούτε να δημιουργηθεί ούτε να καταστραφεί. μπορεί να μετατραπεί μόνο από μια μορφή σε άλλη. Κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων, τα μόρια μπορούν να δημιουργηθούν ή να καταστραφούν. Εάν δημιουργηθεί ένα προϊόν, η χημική ενέργεια αποθηκεύεται στους δεσμούς που αποτελούν τα μόρια. Εάν κάτι διασπαστεί, η χημική ενέργεια απελευθερώνεται, συνήθως ως θερμότητα. Εάν μια αντίδραση απελευθερώνει ενέργεια, ονομάζεται εξώθερμη και αν απορροφά ενέργεια, ονομάζεται ενδόθερμη.
Ένα παράδειγμα χημικής ενέργειας είναι αυτή που βρίσκεται στα τρόφιμα που τρώμε. Η ενέργεια αποθηκεύεται στους δεσμούς των μορίων που αποτελούν την τροφή. Όταν τρώμε το φαγητό, τα μεγάλα μόρια διασπώνται σε μικρότερα μόρια που μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τα κύτταρα του σώματος. Η διαδικασία διάσπασης και χρήσης της τροφής από τα κύτταρα μας ονομάζεται αναπνοή. Κατά τη διάρκεια της αναπνοής, η χημική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα, κινητική ενέργεια και άλλες μορφές χημικής ενέργειας, όπως αυτή που αποθηκεύεται στα λιποκύτταρα του σώματός μας.
Το φαγητό είναι μόνο ένα παράδειγμα καυσίμου – είναι το πώς τα ζώα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, τροφοδοτούν το σώμα τους. Άλλες μορφές καυσίμου περιλαμβάνουν το ξύλο και τις χημικές ουσίες, όπως το πετρέλαιο. Όταν το ξύλο καίγεται, η χημική ενέργεια μέσα στα κύτταρα του ξύλου σπάει και απελευθερώνεται θερμότητα. Στον κινητήρα ενός αυτοκινήτου ή φορτηγού, η ενέργεια της βενζίνης μετατρέπεται σε θερμότητα και κίνηση, για να κάνει το αυτοκίνητο να κινηθεί.
Η κινητική ενέργεια μπορεί επίσης να μετατραπεί σε δυναμική ενέργεια. Κατά τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης που εκτελείται από τα φυτά, η ενέργεια ακτινοβολίας, ή το φως από τον ήλιο, μετατρέπεται σε χημική ενέργεια, η οποία αποθηκεύεται μέσα στο φυτό. Όταν τα ζώα τρώνε τα φυτά, συμβαίνει η αντίστροφη αντίδραση. Οι δεσμοί σπάνε, κάτι που απελευθερώνει την αποθηκευμένη χημική ενέργεια για χρήση από τα ζώα.