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熱化学では、発熱反応は「全体の標準エンタルピー変化Δ H ⚬ が負である反応」です。[ 1 ] [ 2 ]発熱反応は通常、蓄えられたエネルギーを 熱として放出します。この用語は、発エルゴン反応と混同されることがよくあります。発エルゴン反応は、IUPAC では「全体の標準ギブズエネルギー変化 Δ G ⚬が負である反応」と定義されています。[ 2 ]強い発熱反応は、Δ H ⚬ がΔ G ⚬に大きく寄与するため、通常は発エルゴン反応でもあります。教室で実演される派手な化学反応のほとんどは、発熱反応であり発エルゴン反応です。反対は吸熱反応で、通常は熱を吸収し、システムの エントロピー増加によって駆動されます。
例は数多くあります。燃焼、テルミット反応、強酸と強塩基の反応、重合反応などです。日常生活における例としては、使い捨てカイロが鉄の酸化を利用して発熱反応を起こしています。
発熱反応の中でも特に重要なものの一つは、炭化水素燃料の燃焼、例えば天然ガスの燃焼である。
これらの反応例は強い発熱反応である。
制御不能な発熱反応、つまり火災や爆発につながる反応は、放出されたエネルギーを回収するのが難しいため、無駄が多い。自然界では、燃焼反応は高度に制御された条件下で行われ、火災や爆発を回避し、好気呼吸のように放出されたエネルギーを回収して、例えばATPの生成などに利用している。
化学系のエンタルピーは、本質的にそのエネルギーです。反応のエンタルピー変化ΔHは、電気エネルギーの出入りを伴わない一定圧力の閉鎖系から（または系内へ）伝達される熱量qに等しくなります。化学反応における発熱または吸熱は、例えばボンベ熱量計などの熱量測定法を用いて測定されます。一般的な実験室用機器の一つに反応熱量計があり、これは反応容器からの、または反応容器への熱の流れを監視します。燃焼反応の発熱とそれに伴うエネルギー変化ΔHは、特に正確に測定できます。
発熱反応で放出される測定された熱エネルギーは、ジュール/モル（旧cal/モル）単位のΔH⚬に変換されます。標準エンタルピー変化ΔH⚬は、反応における化学量論係数を反応物と生成物の量（モル単位）とみなした場合のエンタルピー変化に相当します。通常、初期温度と最終温度は25℃と仮定されます。気相反応の場合、ΔH⚬の値は、以下の式で結合エネルギーと近似的に関連付けられます。
発熱反応では、定義上、エンタルピー変化は負の値をとる。
ここでは、より大きな値（反応物の高いエネルギー）がより小さな値（生成物の低いエネルギー）から差し引かれます。例えば、水素が燃焼する場合：