Bij een chemische reactie worden de stoffen die verandering ondergaan de reactanten genoemd. De stoffen die bij de reactie ontstaan, worden de producten genoemd. De reactanten en producten worden gescheiden door een pijl in een chemische vergelijking. In de volgende vergelijking zijn methaan (CH₄) en zuurstof (O₂) bijvoorbeeld de reactanten, en kooldioxide (CO₂) en water (H₂O) de producten:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

De coëfficiënten vóór de chemische formules geven de relatieve hoeveelheden aan van elke stof die bij de reactie betrokken is. In dit geval reageert één molecuul methaan met twee moleculen zuurstof om één molecuul kooldioxide en twee moleculen water te produceren.

De reactanten en producten in een chemische reactie zijn altijd verschillende stoffen. Dit komt omdat een chemische reactie een verandering in de chemische samenstelling van de betrokken stoffen met zich meebrengt. In het bovenstaande voorbeeld worden de methaan- en zuurstofmoleculen omgezet in koolstofdioxide- en watermoleculen. Deze verandering is te wijten aan het feit dat de chemische bindingen tussen de atomen in de reactanten worden verbroken en er nieuwe bindingen worden gevormd tussen de atomen in de producten.

Chemische reacties kunnen in verschillende typen worden ingedeeld, waaronder:

* Combinatiereacties: Twee of meer stoffen vormen samen één product. Wanneer waterstof- en zuurstofgassen bijvoorbeeld samenkomen, vormen ze waterdamp.

* Ontbindingsreacties: Een enkele stof valt uiteen in twee of meer producten. Wanneer water bijvoorbeeld wordt geëlektrolyseerd, valt het uiteen in waterstof- en zuurstofgassen.

* Enkelvoudige vervangingsreacties: Eén element vervangt een ander element in een verbinding. Wanneer ijzer bijvoorbeeld aan de kopersulfaatoplossing wordt toegevoegd, vervangt het ijzer het koper in de verbinding, waardoor ijzersulfaat en kopermetaal worden gevormd.

* Dubbele vervangingsreacties: Twee verbindingen wisselen ionen uit om twee nieuwe verbindingen te vormen. Wanneer bijvoorbeeld natriumchloride- en zilvernitraatoplossingen worden gemengd, wisselen de natriumionen uit het natriumchloride van plaats met de zilverionen uit het zilvernitraat, waardoor natriumnitraat en zilverchloride worden gevormd.

Chemische reacties zijn essentieel voor het leven. Ze komen voor in ons lichaam, in het milieu en in de industrieën die de goederen en diensten produceren die we dagelijks gebruiken.