나무는 상온에서 바로 불이 붙지 않습니다. 연료와 산소는 있지만, 불꽃이 부족하기 때문입니다. 활성화 에너지란 화학 반응을 시작하는 데 필요한 최소 에너지입니다. 반응물이 생성물로 변하기 전에 넘어야 할 언덕과 같습니다. 에너지가 충분하지 않으면 분자들은 충돌하지만 반응하지 않습니다.

이 개념은 충돌 이론에서 비롯됩니다. 반응물 분자 간의 모든 충돌이 반응으로 이어지는 것은 아닙니다. 충분한 에너지와 적절한 방향을 가진 분자만이 기존 결합을 끊고 새로운 결합을 형성할 수 있습니다. 활성화 에너지는 반응 장벽입니다. 장벽이 높을수록 반응 속도는 느려지고, 낮을수록 반응 속도는 빨라집니다. 온도가 올라가면 분자의 평균 운동 에너지가 증가하므로 더 많은 분자가 장벽을 넘을 수 있습니다. 따라서 반응은 가열될 때 속도가 빨라집니다.

촉매는 대체 경로를 제공함으로써 활성화 에너지를 낮춥니다. 촉매는 전체 에너지 균형을 바꾸는 것이 아니라 경로만 바꿉니다. 효소는 활성화 에너지를 극적으로 낮추는 생물학적 촉매로서, 극한 조건에서만 일어날 수 있는 반응을 체온에서도 가능하게 합니다. 자동차의 촉매 변환기는 백금과 팔라듐을 사용하여 오염 물질을 덜 유해한 가스로 변환하는 데 필요한 활성화 에너지를 낮춥니다.

활성화 에너지는 반응의 에너지 변화와 같은 것이 아닙니다. 반응은 전체적으로 많은 에너지를 방출할 수 있지만 활성화 에너지는 여전히 높을 수 있습니다. 이것이 바로 흑연이 더 안정한 물질임에도 불구하고 다이아몬드가 저절로 흑연으로 변하지 않는 이유입니다.