Au cours d’une transformation chimique, certaines liaisons entre atomes sont rompues au sein des molécules de réactifs (ces liaisons sont dites intramoléculaires car elles se situent dans une même molécule). D’autres liaisons se reforment alors entre les atomes ainsi libérés pour donner les produits de la réaction. La transformation suivante obéit à ce processus :
A—H + B—OH = H2O + A—B. On s’aperçoit en effet que les liaisons A—H et B—OH sont rompues pour assurer la formation de nouvelles molécules.

Pour rompre une liaison covalente AB, simple ou multiple, entre deux atomes A et B d’une molécule de réactif, il est nécessaire de fournir une certaine quantité d’énergie au système. Plus la liaison à casser est forte, plus la quantité d’énergie à apporter est importante. On appelle ainsi énergie de liaison entre deux atomes A et B l’énergie à apporter pour dissocier une mole de gaz AB en une mole de gaz A et une mole de gaz B.
Par exemple, la molécule de dihydrogène H2 possède une énergie de liaison intramoléculaire égale à 436 kJ/mol. Elle est donc beaucoup plus difficile à rompre, donc beaucoup plus stable, qu’une molécule comme le dibrome Br2, dont l’énergie de liaison vaut 193 kJ/mol.

Si l’on considère une molécule formée de plus de deux atomes (NH3, CH4, H2O…), toute l’énergie que représente l’ensemble des liaisons entre les différents atomes de cette molécule est appelée énergie de cohésion. Dans le cas d’une molécule diatomique comme le dihydrogène H2, l’énergie de cohésion est équivalente à l’énergie de liaison.

L’énergie de réaction est quant à elle définie comme la variation d’énergie chimique qui accompagne la transformation d’un système siège d’une réaction chimique. Si cette différence d’énergie est positive, le système réactionnel reçoit de l’énergie du milieu extérieur, on parle de réaction endothermique. Par contre, si l’énergie de réaction est négative, le système cède de l’énergie au milieu et la réaction est qualifiée d’exothermique.