Kemisk energi kan lagres i mange former, såsom i fossile brændstoffer, batterier og brændselsceller. Fossile brændstoffer, såsom kul, olie og naturgas, lagrer kemisk energi i bindingerne mellem deres kulstofatomer. Batterier lagrer kemisk energi i form af elektrokemiske reaktioner, mens brændselsceller omdanner kemisk energi til elektrisk energi gennem elektrokemiske reaktioner. Derudover kan kemisk energi lagres i andre former, såsom højenergibindinger af ATP-molekyler i biologiske systemer, eller i form af kemiske bindinger i forskellige forbindelser som sprængstoffer eller raketdrivmidler.