Zinātniski enerģija tiek definēta kā spēja veikt darbu. Lai gan ir daudz enerģijas veidu, tos var iedalīt divās kategorijās: potenciālā enerģija jeb uzkrātā enerģija; un kinētiskā enerģija jeb kustības enerģija. Ķīmiskā enerģija ir potenciālās enerģijas veids, un to satur tādas lietas kā pārtika, degviela un baterijas.
Katrā enerģijas kategorijā ir daudz dažādu enerģijas veidu. Ķīmiskā enerģija ir viens no potenciālās enerģijas veidiem, kā arī mehāniskā enerģija, gravitācijas enerģija, kodolenerģija un elektriskā enerģija. Visi šie enerģijas veidi tiek glabāti objektā un tiek pārveidoti kinētiskās enerģijas formās, kad tiek pielietots spēks vai izmaiņas. Dažādas kinētiskās enerģijas formas ir starojuma enerģija, kas ietver gaismu, rentgenstarus un radioviļņus, siltumu, kustību un skaņu.
Kā teikts pirmajā termodinamikas likumā, enerģiju nevar ne radīt, ne iznīcināt; to var pārvērst tikai no vienas formas citā. Ķīmisko reakciju laikā var izveidoties vai iznīcināt molekulas. Ja tiek radīts produkts, ķīmiskā enerģija tiek uzkrāta saitēs, kas veido molekulas. Ja kaut kas tiek sadalīts, ķīmiskā enerģija tiek atbrīvota, parasti siltuma veidā. Ja reakcija atbrīvo enerģiju, to sauc par eksotermisku, un, ja tā absorbē enerģiju, to sauc par endotermisku.
Viens ķīmiskās enerģijas piemērs ir pārtikā, ko mēs ēdam. Enerģija tiek uzkrāta to molekulu saitēs, kas veido pārtiku. Kad mēs ēdam pārtiku, lielās molekulas tiek sadalītas mazākās molekulās, kuras var izmantot ķermeņa šūnas. Mūsu šūnu barības sadalīšanas un izmantošanas procesu sauc par elpošanu. Elpošanas laikā ķīmiskā enerģija tiek pārvērsta siltumā, kinētiskā enerģijā un citos ķīmiskās enerģijas veidos, piemēram, tajā, kas tiek glabāta mūsu ķermeņa tauku šūnās.
Pārtika ir tikai viens degvielas piemērs — dzīvnieki, tostarp cilvēki, baro savu ķermeni. Citi kurināmā veidi ir koksne un ķīmiskās vielas, piemēram, nafta. Dedzinot koksni, koksnes šūnās esošā ķīmiskā enerģija saplīst un izdalās siltums. Automašīnas vai kravas automašīnas dzinējā enerģija benzīnā tiek pārvērsta siltumā un kustībā, lai automašīna kustētos.
Kinētisko enerģiju var pārvērst arī potenciālajā enerģijā. Augu fotosintēzes procesā starojuma enerģija jeb saules gaisma tiek pārvērsta ķīmiskajā enerģijā, kas tiek uzkrāta augā. Kad dzīvnieki ēd augus, notiek pretēja reakcija. Saites tiek sarautas, kas atbrīvo uzkrāto ķīmisko enerģiju, ko dzīvnieki izmanto.