Moksliškai energija apibrėžiama kaip gebėjimas dirbti. Nors yra daug energijos formų, jas galima suskirstyti į dvi kategorijas: potenciali energija arba sukaupta energija; ir kinetinė energija arba judėjimo energija. Cheminė energija yra potencialios energijos forma, kurią turi tokie dalykai kaip maistas, kuras ir baterijos.
Kiekvienoje energijos kategorijoje yra daug skirtingų energijos formų. Cheminė energija yra viena iš potencialios energijos formų, kartu su mechanine energija, gravitacine energija, branduoline energija ir elektros energija. Visos šios energijos formos yra saugomos objekte ir paverčiamos kinetinės energijos formomis, kai veikia jėga ar pokytis. Skirtingos kinetinės energijos formos yra spinduliavimo energija, kuri apima šviesą, rentgeno spindulius ir radijo bangas, šilumą, judesį ir garsą.
Kaip teigia pirmasis termodinamikos dėsnis, energijos negalima nei sukurti, nei sunaikinti; jį galima tik paversti iš vienos formos į kitą. Cheminių reakcijų metu gali susidaryti arba sunaikinti molekulės. Jei produktas yra sukurtas, cheminė energija yra saugoma jungtyse, sudarančiose molekules. Jei kažkas sugenda, išsiskiria cheminė energija, dažniausiai šilumos pavidalu. Jei reakcija išskiria energiją, ji vadinama egzotermine, o jei ji sugeria energiją, tai vadinama endotermine.
Vienas iš cheminės energijos pavyzdžių yra mūsų valgomame maiste. Energija kaupiama maistą sudarančių molekulių ryšiuose. Kai valgome maistą, didelės molekulės suskaidomos į mažesnes molekules, kurias gali panaudoti kūno ląstelės. Mūsų ląstelių skaidymo ir maisto panaudojimo procesas vadinamas kvėpavimu. Kvėpavimo metu cheminė energija paverčiama šiluma, kinetine energija ir kitomis cheminės energijos formomis, tokia, kokia yra saugoma mūsų kūno riebalų ląstelėse.
Maistas yra tik vienas kuro pavyzdys – taip gyvūnai, įskaitant žmones, maitina savo kūną. Kitos kuro rūšys yra mediena ir chemikalai, pavyzdžiui, nafta. Deginant medieną, medienos ląstelėse esanti cheminė energija lūžta ir išsiskiria šiluma. Automobilio ar sunkvežimio variklyje energija benzine paverčiama šiluma ir judėjimu, kad automobilis judėtų.
Kinetinė energija taip pat gali būti paversta potencialia energija. Augalų fotosintezės metu spinduliavimo energija arba saulės šviesa paverčiama chemine energija, kuri kaupiasi augalo viduje. Kai gyvūnai valgo augalus, įvyksta atvirkštinė reakcija. Ryšiai nutrūksta, todėl sukaupta cheminė energija išleidžiama gyvūnams.