Znanstveno je energija opredeljena kot sposobnost opravljanja dela. Čeprav obstaja veliko oblik energije, jih lahko razvrstimo v dve kategoriji: potencialna energija ali shranjena energija; in kinetična energija ali energija gibanja. Kemična energija je oblika potencialne energije in jo imajo stvari, kot so hrana, goriva in baterije.
V vsaki kategoriji energije obstaja veliko različnih oblik energije. Kemična energija je ena od oblik potencialne energije, skupaj z mehansko energijo, gravitacijsko energijo, jedrsko energijo in električno energijo. Vse te oblike energije so shranjene v predmetu in se ob uporabi sile ali spremembe pretvorijo v oblike kinetične energije. Različne oblike kinetične energije so sevalna energija, ki vključuje svetlobo, rentgenske žarke in radijske valove, toploto, gibanje in zvok.
Kot pravi prvi zakon termodinamike, energije ni mogoče niti ustvariti niti uničiti; lahko se le pretvori iz ene oblike v drugo. Med kemičnimi reakcijami se lahko molekule ustvarijo ali uničijo. Če nastane izdelek, se kemična energija shrani v vezi, ki sestavljajo molekule. Če se nekaj razgradi, se sprosti kemična energija, običajno kot toplota. Če reakcija sprošča energijo, jo imenujemo eksotermna, če pa absorbira energijo, se imenuje endotermna.
En primer kemične energije je tista, ki jo najdemo v hrani, ki jo jemo. Energija je shranjena v vezi molekul, ki sestavljajo hrano. Ko zaužijemo hrano, se velike molekule razgradijo na manjše molekule, ki jih lahko uporabijo celice telesa. Proces razgradnje in uporabe hrane s strani naših celic se imenuje dihanje. Med dihanjem se kemična energija pretvori v toploto, kinetično energijo in druge oblike kemične energije, kot je tista, ki je shranjena v maščobnih celicah v našem telesu.
Hrana je le en primer goriva – tako živali, vključno z ljudmi, napajajo svoja telesa. Druge oblike goriva vključujejo les in kemikalije, kot je nafta. Ko les zgoreva, se kemična energija v celicah lesa zlomi in toplota se sprosti. V motorju avtomobila ali tovornjaka se energija v bencinu pretvori v toploto in gibanje, da se avtomobil premika.
Kinetično energijo lahko pretvorimo tudi v potencialno energijo. Med procesom fotosinteze, ki ga izvajajo rastline, se sevalna energija ali sončna svetloba pretvori v kemično energijo, ki se shrani v rastlini. Ko živali jedo rastline, se zgodi obratna reakcija. Vezi so pretrgane, kar sprosti shranjeno kemično energijo za uporabo živali.