Kimyasal bir reaksiyon sırasında, madde kimyasal maddede bir değişikliğe uğrar. Farklı kimyasal reaksiyon türleri arasında sentez reaksiyonları, ikame reaksiyonları, kimyasal ayrışma, asit-baz reaksiyonları, çift deplasman reaksiyonları, redoks reaksiyonları, yanma, izomerizasyon ve hidroliz. Kimyasal reaksiyonlar genellikle elektron yer değiştirmesini içerir, ancak nükleer kimyasal reaksiyonlar ayrıca atomların çekirdeğindeki değişiklikleri de içerir.
Nükleer reaksiyonlar hariç, kimyasal reaksiyonlar en çok elektronların atomlar arasındaki hareketinden dolayı moleküler bağların kopmasını veya oluşmasını içerir. Elektron transferi, farklı bileşiklerin ve moleküllerin oluşmasına veya dağılmasına neden olur ve kimyagerler tarafından kontrollü bir ortamda gerçekleştirildiğinde, genellikle istenen bir maddeyi üretir.
Sentez reaksiyonları, yeni bir madde oluşturmak için birleşen iki farklı malzeme maddesi içerir. Bir sentez reaksiyonunun bir örneği, genellikle sofra tuzu olarak bilinen sodyum klorür yaratan sodyum ve klor kombinasyonudur. Bir sentez reaksiyonunun zıttı, bir maddi maddenin daha basit maddelere parçalandığı bir bozunma reaksiyonudur.
Yaygın olarak bilinen başka bir kimyasal reaksiyon tipi yanmadır. Bu tür reaksiyonlara basit bir örnek kamp ateşidir. Bir yanma reaksiyonunda, ahşap gibi yanıcı malzeme, hava gibi bir oksitleyici ile birleştirilir. Odun bir yanma reaksiyonuna başlamak için ısı gerektirirken, tüm yanma reaksiyonlarının tutuşması için bir ısı kaynağı gerektirmez. Suya eklendiğinde, saf sodyum bir yanma reaksiyonuna tutuşur.