داخل اتم
این انرژی در پیوندهای تشکیل دهنده ترکیبات شیمیایی ذخیره می شود. این بدان معنی است که انرژی شیمیایی معمولا در اتمها و مولکول های موجود در هر چیزی وجود دارد. هنگامی که به این طریق ذخیره می شود، انرژی را می توان به دو دسته انرژی هسته ای و انرژی شیمیایی طبقه بندی کرد. انرژی هسته ای زمانی آزاد می شود که هسته ها به شکل تابش الکترومغناطیسی از جمله پرتوهای گاما، گرما و ذرات زیر اتمی تجزیه یا ذوب شوند.
سطوح انرژی و الکترون
انرژی شیمیایی می تواند به شکل نور و حتی صدا در آید زیرا حرکت الکترون ها از سطوح پایین انرژی به سطوح بالاتر رفته و سپس دوباره به سطح اولیه برمی گردند.مقدار انرژی آزاد شده در زمینه ها مستقیما با سرعت واکنش متناسب است و واکنش پذیری با نحوه چیدمان الکترون ها در سطوح مختلف انرژی یا پوسته ها ارتباط دارد.
به عنوان مثال، هنگامی که اکسیژن با هیدروژن واکنش می دهد گرمای سریع و انفجاری و مقدار فوق العاده ای، نور و انرژی صوتی تقریبا فورا آزاد می شوند. در مقایسه، هنگامی که اکسیژن با آهن واکنش نشان می دهد فرآیند بسیار کند است و به سختی قابل توجه است. بنابراین انرژی این واکنش طی مدت زمان بیشتری آزاد می شود.
پیوندهای مولکولی
این انرژی اساسا در پیوندهای مولکولی ذخیره می شود. این انرژی می تواند ناگهان آزاد می شود، مانند زمانی که اکسیژن با هیدروژن واکنش نشان می دهد یا می تواند به تدریج آزاد می شود، مانند فرآیندهای متابولیک در بدن. ترکیبات آلی موجودات زنده، مانند پروتئین های موجود در ماهیچه ها و گلوکز یا فروکتوز موجود در میوه ها منابع مهم انرژی شیمیایی هستند.