Schimbările chimice din materie folosesc întotdeauna energie; schimbările fizice folosesc uneori energie, deși consumă mult mai puțină energie decât schimbările chimice. Schimbările fizice folosesc energia pentru a schimba starea fizică a unei substanțe. Schimbările chimice fie eliberează, fie absorb energia atunci când schimbă o substanță într-una complet nouă.
Într-o schimbare fizică, particulele unei substanțe nu sunt rupte. Aceste particule pot fi rearanjate pentru a schimba forma unei substanțe, dar substanța însăși nu este niciodată schimbată în altă substanță. Schimbările fizice pot fi ușor inversate. Când apa este fiartă și se schimbă de la un lichid la un gaz, moleculele se rearanjează ele însele, dar hidrogenul și oxigenul din moleculele de apă nu sunt separate. Mass-ul este întotdeauna conservat într-o schimbare fizică. Energia poate fi eliberată sau absorbită atunci când o substanță se schimbă de la o stare fizică la alta.
Într-o schimbare chimică, reacția chimică produce o substanță complet nouă. Particulele unei substanțe se schimbă în timpul unei reacții chimice. Într-o reacție chimică care determină descompunerea unei substanțe, se eliberează energie. Energia este absorbită într-o reacție chimică care are ca rezultat formarea unei noi substanțe. Schimbările chimice nu sunt ușor de inversat. Masa este conservată într-o reacție chimică, deși numărul moleculelor se poate schimba.