Backpulver und Essig reagieren miteinander, und die Mischung kühlt ab. Das ist eine endotherme Reaktion, eine Reaktion, die Wärme aus der Umgebung aufnimmt. Die Produkte besitzen mehr Energie als die Ausgangsstoffe, daher entzieht das System der Umgebung Energie. Die Temperatur sinkt. Endotherme Reaktionen sind das Gegenteil von exothermen Reaktionen, bei denen Wärme freigesetzt wird.

Die Energieänderung resultiert aus dem Brechen und Bilden von Bindungen. Das Brechen von Bindungen erfordert Energie, das Bilden von Bindungen setzt Energie frei. Bei einer endothermen Reaktion ist die zum Brechen von Bindungen benötigte Energie größer als die bei der Bildung neuer Bindungen freigesetzte Energie. Das Nettoergebnis ist eine Energieaufnahme. Die Enthalpieänderung ΔH ist positiv. Die Reaktion verläuft bei niedrigen Temperaturen nicht spontan, es sei denn, die Entropieänderung ist groß genug, um die Enthalpieänderung zu übersteigen.

Endotherme Reaktionen sind weit verbreitet. Die Photosynthese ist endotherm; sie absorbiert Lichtenergie, um Kohlendioxid und Wasser in Glucose und Sauerstoff umzuwandeln. Auch die thermische Zersetzung von Calciumcarbonat ist endotherm. Das Auflösen von Ammoniumnitrat in Wasser ist ebenfalls endotherm, weshalb es in Kühlpackungen verwendet wird. Die Reaktion zwischen Bariumhydroxid und Ammoniumthiocyanat ist stark endotherm und kann Wasser gefrieren lassen.

Endotherme Reaktionen finden Anwendung in der Kühlung. Sofortkühlpacks, selbstkühlende Getränkedosen und einige industrielle Prozesse basieren auf ihnen. Auch in der Biologie spielen sie eine wichtige Rolle, wo sie den Stoffwechsel antreiben und die Körpertemperatur aufrechterhalten. Die Unterscheidung zwischen endothermen und exothermen Reaktionen ist grundlegend für die Thermochemie.