Ao acender uma vela, a cera reage com o oxigénio produzindo dióxido de carbono e água, libertando calor e luz. Esta é uma reação exotérmica, ou seja, uma reação que liberta energia para o meio envolvente. Os produtos têm menos energia que os reagentes. O excesso de energia é libertado sob a forma de calor, luz ou som. A combustão, a respiração e a neutralização são todas reações exotérmicas.

A variação de energia resulta da quebra e da formação de ligações. Quebrar ligações requer energia. Formar ligações liberta energia. Numa reação exotérmica, a energia libertada quando se formam novas ligações é superior à energia necessária para quebrar as ligações existentes. O resultado líquido é a libertação de energia. A variação de entalpia, ΔH, é negativa. A reação é geralmente espontânea porque os produtos têm menor energia do que os reagentes.

As reações exotérmicas estão por toda a parte. A combustão de combustíveis alimenta motores, gera eletricidade e aquece casas. A respiração celular oxida a glicose para produzir ATP, libertando energia. A neutralização de um ácido com uma base liberta calor. A reação termite entre o alumínio e o óxido de ferro liberta tanto calor que produz ferro fundido. Os aquecedores de mãos utilizam a oxidação exotérmica do ferro para gerar calor.

As reações exotérmicas podem ser perigosas se não forem controladas. Uma reação descontrolada numa fábrica química pode causar explosões e incêndios. É por isso que os reatores possuem sistemas de refrigeração, válvulas de alívio de pressão e procedimentos de paragem de emergência. A energia libertada é útil, mas precisa de ser gerida.