Chemická reakcia je dej spočívajúci v rozpade východiskových molekúl alebo iónov a v tvorbe nových. Dochádza k nej, ak molekuly východiskových látok (reaktantov) obsahujú relatívne slabú väzbu, takže reaktanty sú za daných podmienok nestále. Keď sa takéto molekuly vhodným spôsobom zrazia (záleží na geometrii a energii zrážky), staré väzby sa prerušia, vznikne na veľmi krátky čas prechodový komplex, v ktorom sa vytvoria nové väzby. Chemickou reakciou je i spaľovanie, čo je dôležité z pohľadu energetiky. 

Typy chemických reakcií: súčinná reakcia, zlučovacia reakcia (adícia), disproporcionácia, eliminácia, substitúcia, výmenná reakcia, kondenzácia, polyadícia, polykondenzácia, zvratná reakcia.