子交换，热力学平衡状态就意味着系统的吉布斯自由能应当处于极小值，即：这一等式关系可以用于建立化学反应的平衡常数。类似的，我们还可以对formula_3做其它形式的Legendre变换，从而得到其它的热力学势函数，如焓formula_17，Helmholtz自由能formula_18，于是相应的化学势为：这些不同的形式都是化学势，只是运用于不同的物理条件下。
应用.Gibbs–Duhem方程描述了一个热力学系统中的组分的化学势变化之间的关系。例如一种由两种物质组成的混合物，