Egzotermni se odnosi na kemijski proces koji oslobađa energiju kao nusprodukt. Ova energija je obično u obliku topline, ali također može biti u obliku svjetlosti, struje ili zvuka. Oslobađanje se događa kada se veze između kemikalija korištenih u reakcijama pretvore u toplinsku energiju.
Prvi ga je upotrijebio francuski kemičar Marcellin Pierre Eugène Berthelot, a izraz dolazi od grčkog prefiksa “ex-” i riječi thermein. Thermein se odnosi na procese zagrijavanja, dok prefiks ex- znači jednostavno izvan, što ukazuje da je to smjer u kojem toplina ide kada se proizvodi. Berthelot je vjerovao da se svi kemijski procesi mogu mjeriti na neki način, kao što je toplina oslobođena egzotermnim reakcijama.
Egzotermne reakcije odvijaju se u uvjetima u kojima su kemijski reaktanti pod stalnim tlakom i konstantnim volumenom. U slučajevima reakcija koje oslobađaju toplinu, to se vidi u porastu temperature. Ova toplina može doći iz prethodnog oslobađanja drugog nusproizvoda kao što je svjetlost. U ovom slučaju, svjetlost se apsorbira u molekule kemikalije, zbog čega molekule vibriraju. To zauzvrat stvara toplinu.
Ponekad je toplina toliko mala da su potrebni znanstveni instrumenti za mjerenje promjene temperature. Ostale reakcije se osjećaju bez pomoći znanstvene opreme. Egzotermne reakcije su uobičajene i nastaju kada se voda kondenzira iz pare i formira kišu ili kada se snijeg formira u oblacima. Paljenje svijeće rezultira kemijskom, egzotermnom reakcijom koja se osjeća u toplini plamena, baš kao što izgaranje drva ili ugljena u peći proizvodi dovoljno topline da zagrije cijeli dom.
Nuklearna fisija je još jedan primjer egzotermne reakcije. U nuklearnoj fisiji, atomi određenih izotopa se dijele, oslobađajući toplinsku energiju. Kada se atom razdvoji neutronom, on ne oslobađa samo toplinu već i dodatni neutron koji dalje dijeli drugi atom, započinjući lančanu reakciju. Upravo ta lančana reakcija pokreće nuklearni reaktor, a oslobađanje toplinske energije ga čini tako vrijednim izvorom energije. Međutim, reakcije se drže pod kontrolom u reaktoru; kada se ne kontrolira, reakcija se pretvara u onu koja pokreće nuklearnu bombu.
Suprotnost egzotermnoj reakciji je endotermna. U ovoj vrsti kemijske reakcije, toplinska energija se apsorbira u procesu; to se vidi u reakcijama poput fotosinteze i isparavanja. Ovi se kemijski procesi ne mogu odvijati bez postojanja topline, a budući da egzotermne reakcije proizvode toplinu umjesto da im je potrebna kao komponenta reakcije, egzotermni procesi se javljaju spontanije.