La chaleur est impliquée dans le changement chimique de deux manières ; les changements chimiques entraînent soit l'ajout ou le retrait de chaleur à un objet, et les changements chimiques nécessitent une certaine quantité de chaleur avant de pouvoir se produire. Ces deux mécanismes de changement chimique impliquent les caractéristiques thermiques de la substance impliquée ou substances et l'environnement dans lequel le changement chimique a lieu.
Certains changements dans la chimie modifient la structure entière d'une substance elle-même. Dans les changements chimiques qui impliquent un changement d'état, il y a généralement un échange de chaleur entre la substance qui change et l'environnement dans lequel elle se trouve. Lorsque de la chaleur est ajoutée à une substance, le processus est classé comme endothermique. Cela se produit lors de changements tels que la fusion et la vaporisation. Inversement, lorsque la chaleur est retirée d'une substance, le changement est appelé exothermique. Des exemples de réactions exothermiques incluent la congélation et la condensation.
La chaleur est importante pour les changements chimiques d'une autre manière. Les réactions chimiques nécessitent une certaine quantité d'énergie. La quantité spécifique d'énergie requise varie d'un type de changement à l'autre et est appelée énergie d'activation pour cette réaction. La chaleur, en tant que forme d'énergie, est nécessaire pour faciliter ces changements chimiques.