Le reazioni chimiche che producono calore sono chiamate reazioni esotermiche. Le reazioni esotermiche implicano cambiamenti fisici o chimici che generano calore in varie quantità, che viene poi disperso nell'ambiente circostante. Le reazioni esotermiche si presentano in varie forme e richiedono più energia di quante ne producano.
Le reazioni esotermiche avvengono in tutto il mondo e possono verificarsi nell'acqua, nella terra e nell'atmosfera. Esempi di reazioni esotermiche comprendono le reazioni di combustione dei combustibili, l'aggiunta di acido concentrato all'acqua (detta anche neutralizzazione), la combustione di alcune sostanze e l'aggiunta di acqua al solfato di rame anidro. La maggior parte delle reazioni esotermiche avvengono quando vengono attivate da un catalizzatore esterno, sebbene alcune provengano da fonti di calore prodotte internamente, come l'eruzione dei vulcani.
La reazione che si verifica quando i metalli si ossidano e corrodono è un altro tipo di reazione esotermica, come la respirazione e persino la decomposizione della pianta in decomposizione e della materia alimentare in compost o humus. Alcune reazioni esotermiche, come la combustione di carburanti nei motori di automobili e aerei, avvengono attraverso mezzi meccanici. Altri, come la decomposizione della materia vegetale in rifiuti, si verificano esclusivamente attraverso forze naturali. Le reazioni esotermiche sono l'opposto delle reazioni endotermiche, che si traducono in sistemi che assorbono l'energia termica proveniente dall'ambiente circostante.