兩個或幾個自由狀態的粒子結合在一起時釋放的能量,自由原子給合為分子時放出的能溫叫做化學結合能、分散的核子組成原子核時放出的能量叫的原子核結合能。幾個粒子從自由狀態結合成為一個復合粒子時所放出的能量，如自由原子結合為分子時所放出的能量，該能量叫化學結合能。結合能數值越大，分子就越穩定。

因為幾個粒子單獨的質量和要比他們結合成復合粒子的質量要大，虧損的那一部分質量以能量的形式釋放出去，那部分能量就叫結合能，大小為虧損的質量乘光速的平方。

結合能越大，需要更多的能量才能把原子核拆分。

但是每個原子核的核子個數不一樣，所以我們不能說結合能越大，原子核越穩定。

不同“物體（體系）”具有不同的結合能。因此當數個物體發生反應時，總的結合能可能變化。利用適當的反應可把改變了的總結合能釋放出來。

如二氧化碳分子是由兩個氧原子和一個碳原子組成的，而氧分子是由兩個氧原子組成的，前者的結合能較后者更大。這說明碳原子和氧分子反應時，各原子間的作用力在反應中做功釋放能量。碳在空氣中燃燒，生成二氧化碳時，結合能以熱能的形式釋放出來。

這就是碳燃燒發熱的基本原理。又如原子核是由核子（中子或質子）借助于彼此間很強的相互吸引力（核力）結合成的，具有很大的結合能。核內每個核子的平均結合能，叫比結合能，等于該核的結合能除以其核子數。

當核的結合狀態在某種核反應中變得更緊時，就會因為核力的做功而使總結合能變大，所做的功以核能的形式放出。由于核力比分子內原子間的作用力強度大得多，所以同樣質量的物質，在核反應中產生的核能比化學反應中產生的化學能要大百萬倍以上。