Magától végbemegy egy reakció? Erre a kérdésre a Gibbs-féle szabadenergia ad választ. Az entalpiát és az entrópiát egyetlen mennyiségben egyesíti, amely a spontaneitást jósolja meg. Az egyenlet: delta G = delta H mínusz T delta S. Ha delta G negatív, a reakció spontán. Ha pozitív, a reakció nem spontán. Ha nulla, a rendszer egyensúlyban van. A Gibbs-féle szabadenergia a termodinamikai hajtóerő.

A koncepciót Josiah Willard Gibbs dolgozta ki az 1870-es években. Megmutatta, hogy állandó hőmérsékleten és nyomáson a spontán változás iránya az alacsonyabb szabadenergia felé mutat. A szabadenergia az az energia, amely hasznos munka elvégzésére rendelkezésre áll. A teljes energia egy része entrópiában van lekötve, és nem használható fel. A többi szabad.

A Gibbs-féle szabadenergia számos megfigyelést megmagyaráz. A növekvő entrópiájú exoterm reakció mindig spontán. A csökkenő entrópiájú endoterm reakció soha nem spontán. A csökkenő entrópiájú exoterm reakció alacsony hőmérsékleten spontán. A növekvő entrópiájú endoterm reakció magas hőmérsékleten spontán. A hőmérsékletfüggés a T delta S tagból származik.

A Gibbs-szabadentalpia segítségével megjósolható a reakciók megvalósíthatósága, kiszámítható az egyensúlyi állandók, és megtervezhetők a kémiai folyamatok. A biológiában az anyagcsere megértésére is használják. Az ATP hidrolízisének negatív delta G értéke van, ezért serkenti a sejtek munkáját. A bioenergetika területe a Gibbs-szabadentalpia köré épül.