Nu toate reacțiile spontane apar instantaneu din cauza disponibilității sau absenței energiei libere pe care speciile care le reacționează trebuie să efectueze reacția. Această energie este cunoscută sub numele de energia liberă Gibbs.
Fiecare reacție chimică implică o schimbare a energiei libere Gibbs, denumită delta G. Această schimbare de energie se calculează prin scăderea energiei totale a produselor de reacție față de cea a reactanților. A doua lege a termodinamicii afirmă că starea energetică totală a unui sistem tinde spre o creștere a entropiei, care corespunde unei scăderi a energiei componentelor sistemului prezente după efectuarea reacției.
Atunci când schimbarea energiei libere Gibbs a unei reacții este negativă, aceasta indică faptul că energia produselor este mai mică decât energia reactanților, ceea ce înseamnă că reacția este spontană, deoarece se supune acestei a doua lege a termodinamicii. Cu toate acestea, magnitudinea acestei schimbări în energia liberă a lui Gibbs, și nu doar semnul său, indică cât de repede este posibil ca reacția să se desfășoare. Reacțiile cu diferențe negative mai mari în energia liberă Gibbs au loc mai repede decât cele cu o magnitudine mai mică a schimbării energiei libere. Diferența energetică în reacția spontană este disipată în diferite forme, cum ar fi căldura de la un incendiu sau electronii de la o baterie.
