Non tutte le reazioni spontanee si verificano istantaneamente a causa della disponibilità o dell'assenza di energia libera che le specie reagenti hanno bisogno di effettuare la reazione. Questa energia è conosciuta come energia libera di Gibbs.
Ogni reazione chimica comporta un cambiamento nell'energia libera di Gibbs, indicata come delta G. Questo cambiamento di energia viene calcolato sottraendo l'energia totale dei prodotti di reazione da quella dei reagenti. La seconda legge della termodinamica afferma che lo stato di energia totale di un sistema tende ad un aumento di entropia, che corrisponde ad una diminuzione di energia dei componenti del sistema presenti dopo che la reazione è stata effettuata.
Quando il cambiamento di energia libera di una reazione di Gibbs è negativo, ciò indica che l'energia dei prodotti è inferiore all'energia dei reagenti, il che significa che la reazione è spontanea, perché obbedisce a questa seconda legge della termodinamica. Tuttavia, è l'entità di questo cambiamento nell'energia libera di Gibbs, e non solo il suo segno, che indica la velocità con cui è probabile che la reazione proceda. Le reazioni con maggiori differenze negative nell'energia libera di Gibbs si verificano più velocemente di quelle con una minore entità di energia libera. La differenza di energia nella reazione spontanea viene dissipata in diverse forme, come il calore di un incendio o gli elettroni di una batteria.
