Năng lượng hóa học là năng lượng được lưu trữ trong các liên kết giữ các nguyên tử lại với nhau trong các hợp chất. Nó không thể nhìn thấy được. Nó là năng lượng tiềm tàng. Khi các liên kết đó bị phá vỡ và các liên kết mới hình thành, năng lượng được giải phóng hoặc hấp thụ. Việc đốt cháy xăng, tiêu hóa thức ăn và phóng điện của pin đều giải phóng năng lượng hóa học.

Lượng năng lượng phụ thuộc vào chất chứa. Một kilogram xăng chứa khoảng 44 megajoule. Một kilogram pin lithium-ion lưu trữ ít hơn nhiều, khoảng 0,3 đến 0,7 megajoule. Sự khác biệt đó giải thích tại sao nhiên liệu lỏng chiếm ưu thế trong vận tải và tại sao pin lại nặng so với lượng năng lượng mà chúng lưu trữ.

Năng lượng hóa học đóng vai trò trung tâm trong sự sống và công nghiệp. Thực vật hấp thụ ánh sáng mặt trời và dự trữ nó trong đường. Động vật ăn thực vật và giải phóng năng lượng thông qua quá trình hô hấp. Các nhà máy điện đốt than hoặc khí đốt để chuyển đổi năng lượng hóa học thành nhiệt, sau đó thành điện năng. Chuỗi chuyển đổi này luôn mất một phần năng lượng dưới dạng nhiệt thải, đó là lý do tại sao hiệu suất không bao giờ đạt 100%.

Ví dụ phổ biến

• Nhiên liệu hóa thạch
• Pin
• Thực phẩm và sinh khối
• Chất nổ
• Hydro