Phản ứng hóa học tạo ra nhiệt được gọi là phản ứng tỏa nhiệt. Phản ứng tỏa nhiệt liên quan đến những thay đổi vật lý hoặc hóa học tạo ra nhiệt với số lượng khác nhau, sau đó được phân tán ra môi trường xung quanh. Phản ứng tỏa nhiệt có nhiều dạng và cần nhiều năng lượng hơn để xảy ra.
Các phản ứng tỏa nhiệt diễn ra trên khắp thế giới và có thể xảy ra trong nước, đất và trong khí quyển. Ví dụ về phản ứng tỏa nhiệt bao gồm phản ứng đốt cháy nhiên liệu, thêm axit đậm đặc vào nước (còn gọi là trung hòa), đốt cháy một số chất và thêm nước vào đồng sunfat khan. Hầu hết các phản ứng tỏa nhiệt diễn ra khi được kích hoạt bởi chất xúc tác bên ngoài, mặc dù một số phản ứng đến từ các nguồn nhiệt sinh ra bên trong, chẳng hạn như sự phun trào của núi lửa.
Phản ứng xảy ra khi kim loại bị ôxy hóa và ăn mòn là một loại phản ứng tỏa nhiệt khác, như quá trình hô hấp và thậm chí là sự phân hủy thực vật và thực phẩm đang thối rữa thành phân trộn hoặc mùn. Một số phản ứng tỏa nhiệt, chẳng hạn như quá trình đốt cháy nhiên liệu trong động cơ ô tô và máy bay, diễn ra thông qua các phương tiện cơ học. Những thứ khác, chẳng hạn như sự phân hủy thực vật thành chất thải, chỉ xảy ra thông qua các lực tự nhiên. Phản ứng tỏa nhiệt ngược lại với phản ứng thu nhiệt, dẫn đến hệ thống hấp thụ nhiệt năng từ môi trường xung quanh.
