Toplina izgaranja je pojam koji opisuje količinu toplinske energije ili topline koja nastaje kada se određena tvar potpuno izgori u okolišu bogatom kisikom. Izražava se kao omjer energije po jedinici tvari i može se napisati na više načina. Standardni izraz je kilodžuli (kJ) po molu (molu) tvari, ali se također može izraziti u terminima oslobođene energije po danom volumenu ili danoj masi goriva. Ovisno o dijelu svijeta, ovaj izraz se može napisati na više načina, kao što su kilokalorije po gramu ili britanske toplinske jedinice po funti.
Energija topline pohranjuje se kao potencijalna energija u određenim vrstama molekula. Sagorijevanjem ugljikovodika oslobađa se ta pohranjena energija kao toplina i svjetlost. Količina oslobođene toplinske energije je toplina izgaranja i ne uključuje energiju koja se oslobađa kao svjetlost. Ovaj pojam može opisati količinu te energije oslobođene izgaranjem bilo kojeg materijala, ali se općenito pretpostavlja da se odnosi na ugljikovodike, osobito one koji se koriste kao goriva.
Termin koji se koristi za opisivanje ukupne količine energije u zatvorenom sustavu, entalpija, ponekad se koristi kao dio definicije topline izgaranja. Izraz se ponekad naziva negativnom promjenom ukupne entalpije sustava. To znači da je sustav izgubio energiju oslobađanjem topline zbog izgaranja neke komponente sustava. Dok se takva promjena entalpije naziva negativnom vrijednošću, mjerenje se uvijek daje kao pozitivna vrijednost.
Kada se raspravlja o gorivima, ocjene topline izgaranja često se koriste kao način za usporedbu relativne toplinske energije sadržane u različitim gorivima. Različita goriva imat će različite brojke, koje se neće promijeniti ni za jedan čisti uzorak istog goriva, ali će se razlikovati od goriva do goriva. Na primjer, oktan ugljikovodika sadrži 5,460 kJ/mol, dok metan sadrži samo 890 kJ/mol. Općenito, što je složenija i veća molekula ugljikovodika to je brojka veća.
Uređaj koji se naziva kalorimetar koristi se za ispitivanje materijala kako bi se odredila njegova toplina izgaranja. Postoji nekoliko vrsta kalorimetara, ali svi rade na istom principu. Uzorak se spaljuje u zatvorenom, kontroliranom okruženju, a mjeri se količina topline koja se oslobađa izgaranjem uzorka. Povezujući količinu oslobođene topline s veličinom uzorka, dobiva se brojka. Ne samo da se goriva na ovaj način testiraju, već i mnoge druge tvari testiraju kemičari, istraživači i studenti.