In allen bisher behandelten Beispielen chemischer Verfahren wird allein thermische Energie umgesetzt. Sowohl für exotherme als auch für endotherme Reaktionen müssen die Reaktionsbedingungen, z. B. Temperatur, Konzentrationen und Druck, so eingestellt werden, dass die freie Reaktionsenthalpie \(\Updelta\) G < 0 wird und die Reaktion freiwillig ablaufen kann (Kap. 4). Die Reaktionsgeschwindigkeit wird durch die Arrhenius-Gleichung, Gl. (5.4), als Funktion der Temperatur beschrieben. Die Aktivierungsenergie kann selektiv durch Katalysatoren erniedrigt werden, sodass sich die Reaktionen in die gewünschte Richtung steuern lassen. Wenn die Reaktionsenthalpie durch andere Energieformen aufgebracht wird, sind Reaktionen auch unter Bedingungen möglich, bei denen sie nicht freiwillig ablaufen würden ( \(\Updelta\) G > 0). Ein Beispiel ist die Fotosynthese, die bedeutendste Reaktion auf der Erde. Hier wird Kohlendioxid mit Wasser durch die Lichtenergie der Sonne mithilfe von Chlorophyll zu Glucose reduziert, unter Freisetzung von Sauerstoff. Fotochemische Verfahren werden auch in der chemischen Industrie, z. B. für spezielle Chlorierungen, eingesetzt.