当氧同某一元素或化合物化合时，在反应中有热量放出。产生热量的反应叫做放热反应。镁、氢、碳、硫、甲烷、二硫化碳以及糖的燃烧都是放热反应。放热反应一旦开始，它往往继续进行而不须再从外界供给能量。举例来说，碳在氧气中会继续燃烧而放出热量，一直进行到碳或氧消耗完了为止。

    同时吸收热量的反应叫做吸热反应。这类反应要求从外界不断供给能量以维持反应的进行。举例来说，氯酸钾分解为氯化钾和氧，只有在继续加热的情况下反应才能继续进行。

    单质通过高度放热反应而生成的化合物，例如H20和CO2，对热是稳定的，我们说它们是热稳定的。通常把它们分解为它们的组成元素需要很高的温度。在另一方面，由吸热反应所得到的化合物，例如过氧化氢（H2O2），是热不稳定的，也就是说，它们的内能有助于把原子结合在一起的键打破，使得这种分子甚至在室温下也能分解。

    在一种化学变化中放出或吸收的能量（通常以热的形式）称为反应热。由组成元素的单质生成化合物时所涉及的能量变化叫做该化合物的生成热。在习惯上，当在反应过程中放出能量时则给反应热的值标以负号；反之，当在反应中吸收能量时，则给反应热的值标以正号。由于从氢和氧形成一摩尔水时放出68，315卡的热，故由氢和氧生成水的生成热是一68，315卡／摩；二氧化碳的生成热是－94，051卡／摩；和氧化镁的生成热是－143，840卡／摩。把一种化合物分解为它的组成单质所需要的能量和形成该化合物时所放出的能量是相等的。这是从能量守恒定律得出的结果，能量守恒定律是化学中的一项极为重要的概念。例如分解一摩尔水需要的电能与68，315卡热量相当。