Theo trang "Hỏi một nhà khoa học" của Newton, các thay đổi pha tỏa nhiệt là những thay đổi tỏa ra năng lượng hoặc nhiệt, chẳng hạn như nước lỏng đóng băng thành băng hoặc hơi nước ngưng tụ thành nước lỏng. Khoa học Mỹ giải thích rằng nước đóng băng thành băng được công nhận là một quá trình tỏa nhiệt; đó là quá trình ngược lại với quá trình tan băng, đòi hỏi năng lượng để xảy ra và do đó thu nhiệt.
Hóa học tại About.com giải thích các quá trình thu nhiệt và tỏa nhiệt. Để xác định xem sự thay đổi pha là thu nhiệt hay tỏa nhiệt, hãy xem xét mức năng lượng của các nguyên tử ở cả trạng thái đầu và trạng thái cuối. Đối với phản ứng tỏa nhiệt, các nguyên tử ở trạng thái ban đầu có nhiều năng lượng hơn, điều này thường được biểu thị bằng động năng lớn hơn. Ví dụ, nước chuyển động nhiều hơn băng vì các phân tử trong nước có nhiều động năng hơn. Tương tự như vậy, các phân tử nước trong hơi nước chuyển động nhiều hơn các phân tử nước trong nước lỏng. Để ngưng tụ hơi nước thành nước, các phân tử phải mất năng lượng.
Hóa học tại About.com tuyên bố rằng hầu hết các phản ứng tỏa nhiệt, không giống như sự thay đổi pha, dẫn đến entropi cao hơn trong các sản phẩm. Một ví dụ về phản ứng tỏa nhiệt không thay đổi giai đoạn là sự đốt cháy. Sau khi gỗ cháy, kết quả ít được sắp xếp hơn nhiều so với các chất phản ứng đã tham gia phản ứng, theo Scientific American. Tuy nhiên, nước đá có thứ tự cao hơn nước ở dạng lỏng, vì vậy, cách tốt nhất để xác định xem một phản ứng có tỏa nhiệt hay không là xác định xem năng lượng hoặc nhiệt được tỏa ra trong quá trình phản ứng hay sự thay đổi pha.
