La energía química se puede almacenar de muchas formas, como en combustibles fósiles, baterías y pilas de combustible. Los combustibles fósiles, como el carbón, el petróleo y el gas natural, almacenan energía química en los enlaces entre sus átomos de carbono. Las baterías almacenan energía química en forma de reacciones electroquímicas, mientras que las pilas de combustible convierten la energía química en energía eléctrica mediante reacciones electroquímicas. Además, la energía química se puede almacenar en otras formas, como los enlaces de alta energía de las moléculas de ATP en los sistemas biológicos, o en forma de enlaces químicos en diversos compuestos como explosivos o propulsores de cohetes.