Molekylene i et fast eller flytende stoff er sammensatt av atomer som holdes sammen med kjemiske bindinger. Disse skyldes vanligvis Coulomb-krefter mellom ulike deler av atomene med forskjellige ladningsfordelinger. På den måten har et stoff en kjemisk energi i form av bindingsenergi som kan frigjøres ved overgang til et annet stoff i en kjemisk reaksjon. For eksempel, ved forbrenning av et stoff blir den kjemiske energien omgjort til varme. Noe av det samme skjer ved fordøying av mat i biologiske organismer. På den måten kan man si at kjemisk energi er en manifestasjon av den underliggende, potensielle energien på atomnivå. Men det ville være feil å kalle den selv for en potensiell energi på den måten som her definert.