L’energia chimica può essere immagazzinata in molte forme, come nei combustibili fossili, nelle batterie e nelle celle a combustibile. I combustibili fossili, come carbone, petrolio e gas naturale, immagazzinano energia chimica nei legami tra i loro atomi di carbonio. Le batterie immagazzinano energia chimica sotto forma di reazioni elettrochimiche, mentre le celle a combustibile convertono l'energia chimica in energia elettrica attraverso reazioni elettrochimiche. Inoltre, l’energia chimica può essere immagazzinata in altre forme, come i legami ad alta energia delle molecole di ATP nei sistemi biologici, o sotto forma di legami chimici in vari composti come esplosivi o propellenti per razzi.