Akankah suatu reaksi terjadi dengan sendirinya? Itulah pertanyaan yang dijawab oleh energi bebas Gibbs. Energi bebas Gibbs menggabungkan entalpi dan entropi menjadi satu besaran tunggal yang memprediksi spontanitas. Persamaannya adalah delta G = delta H minus T delta S. Jika delta G negatif, reaksi tersebut spontan. Jika positif, reaksi tersebut tidak spontan. Jika nol, sistem berada dalam kesetimbangan. Energi bebas Gibbs adalah gaya penggerak termodinamika.

Konsep ini dikembangkan oleh Josiah Willard Gibbs pada tahun 1870-an. Ia menunjukkan bahwa pada suhu dan tekanan konstan, arah perubahan spontan cenderung menuju energi bebas yang lebih rendah. Energi bebas adalah energi yang tersedia untuk melakukan kerja yang bermanfaat. Sebagian dari total energi terikat dalam entropi dan tidak dapat digunakan. Sisanya adalah energi bebas.

Energi bebas Gibbs menjelaskan banyak pengamatan. Reaksi eksotermik dengan entropi yang meningkat selalu spontan. Reaksi endotermik dengan entropi yang menurun tidak pernah spontan. Reaksi eksotermik dengan entropi yang menurun bersifat spontan pada suhu rendah. Reaksi endotermik dengan entropi yang meningkat bersifat spontan pada suhu tinggi. Ketergantungan suhu berasal dari suku T delta S.

Energi bebas Gibbs digunakan untuk memprediksi kelayakan reaksi, menghitung konstanta kesetimbangan, dan merancang proses kimia. Energi ini juga digunakan dalam biologi untuk memahami metabolisme. Hidrolisis ATP memiliki delta G negatif, itulah sebabnya ia mendorong kerja seluler. Bidang bioenergetika dibangun di atas energi bebas Gibbs.