La termochimica è lo studio dell'energia e del calore a che fare con le reazioni chimiche e le trasformazioni fisiche (cambiamenti fisici). Le trasformazioni fisiche sono quando uno stato della materia (un solido o un liquido, per esempio) cambia in un altro stato. Esempi di trasformazioni sono la fusione (quando un solido diventa un liquido) e l'ebollizione (quando un liquido diventa un gas).

Una reazione emette o assorbe energia. Anche una trasformazione fisica emette o assorbe energia. La termochimica guarda a questi cambiamenti energetici, in particolare allo scambio energetico di un sistema con l'ambiente circostante. La termochimica è utile per prevedere le quantità di reagente e di prodotto in ogni momento durante una data reazione. I termochimici fanno questo utilizzando i dati, comprese le determinazioni di entropia. I termochimici diranno se una reazione è spontanea o non spontanea, favorevole o sfavorevole.

Le reazioni endotermiche assumono calore. Le reazioni esotermiche emettono calore. La termochimica combina i concetti della termodinamica con l'idea di energia sotto forma di legami chimici. Essa comprende il calcolo di quantità quali la capacità termica, il calore di combustione, il calore di formazione, l'entalpia, l'entropia, l'energia libera e le calorie.