ろうそくを燃やすと、ろうが酸素と反応して二酸化炭素と水が生成され、熱と光が放出されます。これは発熱反応、つまり周囲にエネルギーを放出する反応です。生成物は反応物よりもエネルギーが少なく、余剰エネルギーは熱、光、音として放出されます。燃焼、呼吸、中和反応はすべて発熱反応です。

エネルギー変化は、結合の切断と形成によって生じます。結合を切断するにはエネルギーが必要であり、結合を形成するとエネルギーが放出されます。発熱反応では、新しい結合が形成される際に放出されるエネルギーは、既存の結合を切断するのに必要なエネルギーよりも大きくなります。結果として、エネルギーが放出されます。エンタルピー変化ΔHは負の値になります。生成物のエネルギーが反応物よりも低いため、反応はしばしば自発的に起こります。

発熱反応は至るところに存在します。燃料の燃焼はエンジンの動力源となり、発電や暖房にも利用されます。細胞呼吸ではグルコースが酸化されてATPが生成され、エネルギーが放出されます。酸と塩基の中和反応も熱を放出します。アルミニウムと酸化鉄のテルミット反応では大量の熱が発生し、溶融鉄が生成されます。使い捨てカイロは、鉄の発熱酸化反応を利用して熱を発生させます。

発熱反応は、制御されないと危険です。化学プラントで暴走反応が起こると、爆発や火災を引き起こす可能性があります。そのため、反応器には冷却システム、圧力逃がし弁、緊急停止手順が備えられています。放出されるエネルギーは有用ですが、適切に管理されなければなりません。