Selon la page "Ask a Scientist" de Newton, les changements de phase exothermique sont ceux qui dégagent de l'énergie ou de la chaleur, comme l'eau liquide qui se transforme en glace ou la vapeur d'eau qui se condense en eau liquide. Scientific American explique que la congélation de l'eau en glace est reconnue comme un processus exothermique ; c'est le processus inverse de la fonte de la glace, qui nécessite de l'énergie pour se produire et est donc endothermique.
La chimie sur About.com explique les processus endothermiques et exothermiques. Afin de déterminer si un changement de phase est endothermique ou exothermique, considérez les niveaux d'énergie des atomes dans les états initial et final. Pour une réaction exothermique, les atomes à l'état initial ont plus d'énergie, ce qui est généralement indiqué par une plus grande énergie cinétique. Par exemple, l'eau bouge plus que la glace parce que les molécules dans l'eau ont plus d'énergie cinétique. De même, les molécules d'eau dans la vapeur d'eau se déplacent encore plus que celles dans l'eau liquide. Pour condenser la vapeur d'eau en eau, les molécules doivent perdre de l'énergie.
La chimie de About.com indique que la plupart des réactions exothermiques, contrairement aux changements de phase, entraînent une entropie plus élevée dans les produits. Un exemple de réaction exothermique qui n'est pas un changement de phase est la combustion. Après la combustion du bois, le résultat est beaucoup moins ordonné que les réactifs qui sont entrés dans la réaction, selon Scientific American. Cependant, la glace est plus ordonnée que l'eau liquide, donc la meilleure façon de déterminer si une réaction est exothermique est de déterminer si de l'énergie ou de la chaleur est libérée pendant la réaction ou le changement de phase.