Kemisk energi kan lagras i många former, till exempel i fossila bränslen, batterier och bränsleceller. Fossila bränslen, såsom kol, olja och naturgas, lagrar kemisk energi i bindningarna mellan deras kolatomer. Batterier lagrar kemisk energi i form av elektrokemiska reaktioner, medan bränsleceller omvandlar kemisk energi till elektrisk energi genom elektrokemiska reaktioner. Dessutom kan kemisk energi lagras i andra former, såsom högenergibindningar av ATP-molekyler i biologiska system, eller i form av kemiska bindningar i olika föreningar som sprängämnen eller raketdrivmedel.