Reakcje chemiczne zachodzą, gdy dwie cząsteczki zderzają się ze sobą w pewnej orientacji i wielkości siły, co powoduje zmianę chemiczną z powodu pękania i tworzenia wiązań między atomami. Obligacje są łamane i powstały w wyniku ruchu i współdzielenia elektronów pomiędzy atomami bez żadnych zmian w jądrach.
Chociaż istnieje wiele rodzajów wiązań chemicznych, najpowszechniejsze wiązania są jonowe lub kowalencyjne. Wiązanie jonowe występuje, gdy atom pobiera elektron z innego atomu, powodując reakcje chemiczne, takie jak te z udziałem sodu i chloru w celu utworzenia soli kuchennej. Wiązania kowalencyjne występują, gdy atomy dzielą się elektronami, powodując reakcje chemiczne, takie jak między wodorem i tlenem, tworząc wodę.
Chemiczne zmiany w reakcjach polegają na przekształceniu reagentów w jeden lub więcej produktów, które mają inne właściwości niż oryginalne reagenty. Zmiany chemiczne zachodzą z ustaloną szybkością reakcji w zależności od temperatury i stężenia chemicznego, i zwykle kończą się, gdy jeden z reagentów jest zużywany, wymagana energia nie jest już dostarczana lub mieszanina reagentów osiąga równowagę chemiczną. W stanie równowagi reakcja jest trwała, ale reakcje mogą być kontynuowane przez usunięcie produktów z mieszaniny reakcyjnej, zwiększenie temperatury lub przyłożenie ciśnienia.