A energia química pode ser armazenada de várias formas, como combustíveis fósseis, baterias e células de combustível. Os combustíveis fósseis, como o carvão, o petróleo e o gás natural, armazenam energia química nas ligações entre os seus átomos de carbono. As baterias armazenam energia química na forma de reações eletroquímicas, enquanto as células a combustível convertem energia química em energia elétrica por meio de reações eletroquímicas. Além disso, a energia química pode ser armazenada em outras formas, como ligações de alta energia de moléculas de ATP em sistemas biológicos, ou na forma de ligações químicas em vários compostos, como explosivos ou propulsores de foguetes.