Energiebarriere ist die freie Energie, die überwunden werden muss, damit ein thermisch aktivierter Prozess wie Diffusion, Versetzungsbewegung, Keimbildung oder chemische Reaktion ablaufen kann. Sie bestimmt maßgeblich die Temperatur- und Zeitabhängigkeit von Kinetiken über Arrhenius-Beziehungen. In der Werkstoffwissenschaft werden Energiebarrieren durch Experimente, Atomistik oder Übergangs­zustandstheorie bestimmt und in Mehrskalenmodellen genutzt.