התגובות מסווגות כאקסרגוניות או אנדרגוניות על ידי השינוי בכמות הנקראת "גיבס אנרגיה חופשית"בניגוד לתגובות אנדרגוניות, תגובה אקסרגונית יכולה להתרחש באופן ספונטני, ללא צורך להזין עבודה. זה לא אומר שתגובה תתרחש בהכרח פשוט מכיוון שהיא אקסרגונית - קצב התגובה יכול להיות כל כך איטי שלעולם זה לא יקרה בלוח זמנים שאכפת לך ממנו.
אנרגיה חופשית של גיבס אינה נקראת "אנרגיה חופשית" מכיוון שאין תג מחיר, אלא משום שהיא מודדת כמה עבודה לא מכנית יכולה מערכת לעשות. אם למגיבים בתהליך יש אנרגיה חופשית גבוהה יותר של Gibbs מאשר למוצרים, התהליך נקרא אקסרגוני, כלומר משחרר אנרגיה. דרך נוספת לומר זאת היא לתאר את התגובה כספונטנית תרמו-דינמית, כלומר אינך צריך לעשות עבודה בכדי לגרום לתגובה לקרות.
תגובות רבות, אך לא כולן, אקסרגוניות הן אקסותרמיות, מה שאומר שהן משחררות חום. תגובה יכולה להיות אקסרגונית, עם זאת, ובכל זאת לספוג חום, או להיות אנדותרמית. כתוצאה מכך, אקסותרמית ואקסרגונית לא בהכרח הולכות יחד. ההבדל העיקרי ביניהם טמון בהבדל בין עבודה מול חום; תהליך אקסרגוני משחרר אנרגיה דרך העבודה, ואילו תהליך אקסותרמי משחרר אנרגיה דרך חום. יתר על כן, תהליך עשוי להיות אקסרגני בטמפרטורות מסוימות אך לא באחרות.
כימאים מהמאה התשע עשרה מצאו שתגובות אנדותרמיות ספונטניות תמוהות למדי; הם נימקו שתגובה צריכה להיות ספונטנית אם היא משחררת חום. מה שהיה חסר להם היה תפקיד האנטרופיה, שהוא מדד לכמות האנרגיה שאינה זמינה לעבודה במערכת. אם ניקח בחשבון את המערכת כמו גם את סביבתה, תהליך יהיה אקסרגני אם הוא גורם לעלייה נטו באנטרופיה. שחרור חום לסביבה גורם לאנטרופיה לגדול, אך תגובה כזו עדיין יכולה לספוג חום ולהיות אקסרגונית אם האנטרופיה של המערכת תגדל בכמות גדולה עוד יותר.
אידוי - התהליך לפיו נוזל הופך לגז - קשור לשינוי חיובי מאוד באנטרופיה. תגובות אקסרגוניות הסופגות חום הן לרוב תגובות המשחררות גז כאחד המוצרים. ככל שהטמפרטורה עולה, תגובות אלו יהפכו לאקסרגניות יותר. תגובה אקסותרמית שמשחררת חום, לעומת זאת, תהיה אקסרגונית יותר בטמפרטורות נמוכות יותר מאשר בטמפרטורות גבוהות יותר. כל השיקולים הללו ממלאים תפקיד בקביעה האם תגובה תהיה ספונטנית.