Al encender una vela, la cera reacciona con el oxígeno produciendo dióxido de carbono y agua, liberando calor y luz. Esta es una reacción exotérmica, es decir, una reacción que libera energía al entorno. Los productos tienen menos energía que los reactivos. El exceso de energía se libera en forma de calor, luz o sonido. La combustión, la respiración y la neutralización son todas reacciones exotérmicas.

El cambio de energía proviene de la ruptura y la formación de enlaces. Romper enlaces requiere energía. Formar enlaces libera energía. En una reacción exotérmica, la energía liberada al formarse nuevos enlaces es mayor que la energía necesaria para romper los enlaces existentes. El resultado neto es una liberación de energía. El cambio de entalpía, delta H, es negativo. La reacción suele ser espontánea porque los productos tienen menor energía que los reactivos.

Las reacciones exotérmicas están presentes en todas partes. La combustión de combustibles impulsa motores, genera electricidad y calienta hogares. La respiración celular oxida la glucosa para producir ATP, liberando energía. La neutralización de un ácido con una base libera calor. La reacción termita entre el aluminio y el óxido de hierro libera tanto calor que produce hierro fundido. Los calentadores de manos utilizan la oxidación exotérmica del hierro para generar calor.

Las reacciones exotérmicas pueden ser peligrosas si no se controlan. Una reacción descontrolada en una planta química puede provocar explosiones e incendios. Por eso, los reactores cuentan con sistemas de refrigeración, válvulas de alivio de presión y procedimientos de parada de emergencia. La energía liberada es útil, pero debe gestionarse.