Vetenskapligt definieras energi som förmågan att utföra arbete. Även om det finns många former av energi, kan de grupperas i två kategorier: potentiell energi eller lagrad energi; och kinetisk energi, eller rörelseenergi. Kemisk energi är en form av potentiell energi och den ägs av saker som mat, bränsle och batterier.
Inom varje energikategori finns det många olika energiformer. Kemisk energi är en form av potentiell energi, tillsammans med mekanisk energi, gravitationsenergi, kärnenergi och elektrisk energi. Alla dessa energiformer lagras i ett objekt och omvandlas till former av kinetisk energi när en kraft eller förändring appliceras. De olika formerna av kinetisk energi är strålningsenergi, som inkluderar ljus, röntgenstrålar och radiovågor, värme, rörelse och ljud.
Som anges av termodynamikens första lag kan energi varken skapas eller förstöras; det kan bara konverteras från en form till en annan. Under kemiska reaktioner kan molekyler skapas eller förstöras. Om en produkt skapas lagras den kemiska energin i bindningarna som utgör molekylerna. Om något bryts ner frigörs den kemiska energin, oftast som värme. Om en reaktion frigör energi kallas den exoterm, och om den absorberar energi kallas den endoterm.
Ett exempel på kemisk energi är den som finns i maten vi äter. Energi lagras i bindningarna av molekylerna som utgör maten. När vi äter maten bryts de stora molekylerna ner till mindre molekyler som kan användas av kroppens celler. Processen att bryta ner och använda maten av våra celler kallas andning. Under andning omvandlas den kemiska energin till värme, kinetisk energi och andra former av kemisk energi, som den som lagras i fettcellerna i vår kropp.
Mat är bara ett exempel på bränsle – det är hur djur, inklusive människor, ger bränsle till sina kroppar. Andra former av bränsle inkluderar trä och kemikalier, såsom petroleum. När ved bränns bryts den kemiska energin i vedens celler och värme frigörs. I motorn i en bil eller lastbil omvandlas energin i bensinen till värme och rörelse, för att få bilen att röra sig.
Kinetisk energi kan också omvandlas till potentiell energi. Under fotosyntesprocessen som utförs av växter, omvandlas strålningsenergi, eller ljuset från solen, till kemisk energi, som lagras i växten. När djur äter växterna sker den omvända reaktionen. Bindningarna bryts, vilket frigör den lagrade kemiska energin för djuren att använda.