Екзотермична реакция е всяка химична реакция, която освобождава енергия, междувременно ние наричаме химическа реакция или химическа модификация към химическия процес, при който две или повече вещества (реагенти), под действието на енергийна променлива се превръщат в други вещества, наречени продукти; веществата могат да бъдат елементи или при липса на съединения. Например, железният оксид е химическата реакция в резултат на реакцията на кислорода във въздуха с желязо.

Екзотермичната реакция се проявява особено при окислителните реакции, които представляват химични реакции, при които има електронен пренос между реагентите, отстъпвайки на изменение на окислителните състояния на споменатите във връзка с продуктите. С други думи, за да възникне реакция на окисляване във въпросната система, трябва да има елемент, който се отказва от електрони, и друг, който ги приема.

Трябва да се отбележи, че когато реакцията на окисляване е интензивна, тя може да отстъпи огъня.

Сред известните екзотермични промени се открояват кондензацията, преходът от газообразно в течно състояние и втвърдяването, което е преход от течно в твърдо състояние.

Най-често срещаният пример за екзотермична реакция е изгарянето, отделяйки огромно количество светлина и топлина. При изгарянето откриваме елемент, който изгаря, който е гориво и друг, окисляващ се, който произвежда горенето; през повечето време това е кислород по газообразен начин.

Реакцията, която се противопоставя на екзотермичната, е ендотермичната реакция, при която, напротив, това е химическа реакция, която поглъща енергия.