Wärme ist auf zwei Arten an chemischen Veränderungen beteiligt; chemische Veränderungen führen entweder dazu, dass einem Objekt Wärme zugeführt oder von ihm abgeführt wird, und chemische Veränderungen erfordern eine gewisse Wärmemenge, bevor sie stattfinden können. Beide dieser beiden Mechanismen der chemischen Veränderung beinhalten die Wärmeeigenschaften der beteiligten Substanz oder Stoffe und die Umgebung, in der die chemische Veränderung stattfindet.
Einige Veränderungen in der Chemie verändern die gesamte Struktur einer Substanz selbst. Bei chemischen Veränderungen, die eine Zustandsänderung beinhalten, findet normalerweise ein Wärmeaustausch zwischen dem sich ändernden Stoff und seiner Umgebung statt. Wird einem Stoff Wärme zugeführt, wird der Prozess als endotherm bezeichnet. Dies tritt bei Veränderungen wie Schmelzen und Verdampfen auf. Umgekehrt wird die Änderung, wenn einem Stoff Wärme entzogen wird, als exotherm bezeichnet. Beispiele für exotherme Reaktionen sind Gefrieren und Kondensation.
Wärme ist für chemische Veränderungen auf andere Weise wichtig. Chemische Reaktionen benötigen eine gewisse Energiemenge. Die benötigte spezifische Energiemenge variiert von einer Änderungsart zur nächsten und wird als Aktivierungsenergie für diese Reaktion bezeichnet. Wärme als Energieform ist notwendig, um diese chemischen Veränderungen zu ermöglichen.