Reakce jsou klasifikovány jako exergonické nebo endergonické změnou množství zvaného „Gibbsova volná energie"Na rozdíl od endergonických reakcí může exergonická reakce nastat spontánně, bez nutnosti vstupovat do práce." To neznamená, že reakce nutně nastane jednoduše proto, že je exergonická - rychlost, jakou reakce probíhá, může být tak pomalá, že k ní nikdy nedojde v časovém rámci, na kterém vám záleží.
Gibbsova volná energie se nenazývá „volná energie“, protože neexistuje žádná cenovka, ale proto, že měří, kolik nemechanické práce systém dokáže. Pokud mají reaktanty v procesu vyšší Gibbsovu volnou energii než produkty, proces se nazývá exergonický, což znamená, že uvolňuje energii. Jiným způsobem, jak to říct, je popsat reakci jako termodynamicky spontánní, což znamená, že nemusíte dělat práci, aby k reakci došlo.
Mnoho, ale ne všechny, exergonické reakce jsou exotermické, což znamená, že uvolňují teplo. Reakce může být ve skutečnosti exergonická a přesto absorbovat teplo nebo být endotermická. Exotermické a exergonické tedy nemusí nutně jít společně. Klíčový rozdíl mezi nimi spočívá v rozdílu mezi prací a teplem; exergonický proces uvolňuje energii prací, zatímco exotermický proces uvolňuje energii teplem. Kromě toho může být proces při některých teplotách exergonický, u jiných ne.
Lékaři z devatenáctého století považovali spontánní endotermické reakce za docela záhadné; usoudili, že reakce by měla být spontánní, pokud uvolní teplo. To, co jim chybělo, byla role entropie, což je měřítko množství energie nedostupné pro práci v systému. Pokud vezmeme v úvahu systém i jeho okolí, proces bude exergonický, pokud způsobí čistý nárůst entropie. Uvolňování tepla do okolí způsobí zvýšení entropie, ale taková reakce může stále absorbovat teplo a být exergonická, pokud se entropie systému zvýší o ještě větší množství.
Odpařování - proces, při kterém se kapalina mění na plyn - je spojen s velmi velkou pozitivní změnou entropie. Exergonické reakce, které absorbují teplo, jsou často reakce, které uvolňují plyn jako jeden z produktů. Jak teplota stoupá, budou tyto reakce více exergonické. Exotermická reakce, při které se uvolňuje teplo, bude naopak při nižších teplotách více exergonická než při vyšších teplotách. Všechny tyto úvahy hrají roli při určování, zda bude reakce spontánní.