Eksotermni se nanaša na kemični proces, ki sprošča energijo kot stranski produkt. Ta energija je običajno v obliki toplote, lahko pa tudi v obliki svetlobe, elektrike ali zvoka. Do sproščanja pride, ko se vezi med kemikalijami, uporabljenimi v reakcijah, pretvorijo v toplotno energijo.
Prvič, ki ga je uporabil francoski kemik Marcellin Pierre Eugène Berthelot, izraz izvira iz grške predpone “ex-” in besede thermein. Thermein se nanaša na procese segrevanja, medtem ko predpona ex- pomeni preprosto zunaj, kar pomeni, da gre v to smer, ko gre toplota, ko se proizvaja. Berthelot je verjel, da je mogoče vse kemične procese izmeriti na nek način, na primer s toploto, ki se sprošča pri eksotermnih reakcijah.
Eksotermne reakcije potekajo v pogojih, ko so kemični reaktanti pod stalnim tlakom in konstantno prostornino. V primerih reakcij, ki sproščajo toploto, se to kaže v zvišanju temperature. Ta toplota lahko izvira iz predhodnega sproščanja drugega stranskega produkta, kot je svetloba. V tem primeru se svetloba absorbira v molekule kemikalije, zaradi česar molekule vibrirajo. To posledično ustvarja toploto.
Včasih je toplota tako majhna, da so za merjenje spremembe temperature potrebni znanstveni instrumenti. Druge reakcije se čutijo brez pomoči znanstvene opreme. Eksotermne reakcije so pogoste in se pojavijo, ko voda kondenzira iz hlapov in tvori dež ali ko v oblakih nastane sneg. Prižiganje sveče povzroči kemično, eksotermno reakcijo, ki jo čutimo v vročini plamena, tako kot zgorevanje lesa ali premoga v peči proizvede dovolj toplote, da segreje celoten dom.
Jedrska cepitev je še en primer eksotermne reakcije. Pri jedrski cepitvi se atomi nekaterih izotopov razcepijo, pri čemer se sprosti toplotna energija. Ko se atom razcepi z nevtronom, ne sprosti le toplote, ampak dodaten nevtron, ki razcepi še en atom in začne verižno reakcijo. Prav ta verižna reakcija poganja jedrski reaktor in sproščanje toplotne energije ga naredi tako dragocen vir energije. Vendar pa se reakcije nadzorujejo v reaktorju; ko je nenadzorovano, se reakcija spremeni v tisto, ki požene jedrsko bombo.
Nasprotje eksotermne reakcije je endotermna reakcija. Pri tej vrsti kemične reakcije se toplotna energija absorbira v procesu; to se vidi v reakcijah, kot sta fotosinteza in izhlapevanje. Ti kemični procesi ne morejo potekati brez obstoja toplote, in ker eksotermne reakcije proizvajajo toploto, namesto da bi jo potrebovali kot komponento reakcije, se eksotermni procesi pojavljajo bolj spontano.