D'altra parte, durante un cambiamento fisico, la sostanza cambia forma o stato senza alterare la sua composizione chimica. In questo caso, l’energia è tipicamente coinvolta sotto forma di calore o lavoro, ma i cambiamenti energetici sono solitamente più piccoli e reversibili rispetto ai cambiamenti chimici. Ad esempio, quando il ghiaccio si scioglie, assorbe energia dall’ambiente circostante, mentre accade il contrario quando l’acqua congela, rilasciando energia. Tuttavia, la composizione chimica dell'acqua rimane la stessa ovunque.
In sintesi, i cambiamenti chimici comportano cambiamenti energetici significativi dovuti alla rottura e alla formazione di legami chimici, con conseguenti reazioni esotermiche o endotermiche. I cambiamenti fisici comportano cambiamenti energetici più piccoli e reversibili associati a cambiamenti di stato o forma senza alterare la composizione chimica della sostanza.