Những thay đổi hóa học bên trong vật chất luôn sử dụng năng lượng; những thay đổi vật lý đôi khi sử dụng năng lượng, mặc dù chúng sử dụng ít năng lượng hơn nhiều so với những thay đổi hóa học. Những thay đổi vật lý sử dụng năng lượng để thay đổi trạng thái vật lý của một chất. Các biến đổi hóa học hoặc giải phóng hoặc hấp thụ năng lượng khi thay đổi một chất thành một chất hoàn toàn mới.
Trong một sự thay đổi vật lý, các hạt của một chất không bị chia nhỏ. Các hạt này có thể được sắp xếp lại để thay đổi hình thức của một chất, nhưng bản thân chất đó không bao giờ bị thay đổi thành chất khác. Những thay đổi về thể chất dễ dàng bị đảo ngược. Khi nước được đun sôi và chuyển từ thể lỏng sang thể khí, các phân tử tự sắp xếp lại nhưng hydro và oxy trong phân tử nước không bị phân tách. Khối lượng luôn được bảo toàn trong một sự thay đổi vật lý. Năng lượng có thể được giải phóng hoặc hấp thụ khi một chất chuyển từ trạng thái vật lý này sang trạng thái vật lý khác.
Trong một sự thay đổi hóa học, một phản ứng hóa học tạo ra một chất hoàn toàn mới. Các hạt của một chất bị thay đổi trong một phản ứng hóa học. Trong một phản ứng hóa học gây ra sự phân hủy một chất, năng lượng được giải phóng. Năng lượng được hấp thụ trong một phản ứng hóa học dẫn đến sự hình thành một chất mới. Các thay đổi hóa học không dễ dàng bị đảo ngược. Khối lượng được bảo toàn trong một phản ứng hóa học, mặc dù số lượng phân tử có thể thay đổi.