Cząsteczki jednego reagenta są łączone z cząsteczkami innego reagenta, tworząc nową substancję podczas reakcji chemicznej. W miarę, jak wiązania chemiczne ulegają zniszczeniu, zmieniają się położenia elektronów, czego skutkiem jest produkt o właściwościach różniących się od właściwości reagentów. Różne temperatury i katalizatory są potrzebne do wystąpienia różnych reakcji chemicznych.
W reakcji chemicznej następuje zmiana elektronów, ale nie następuje zmiana jąder. Dlatego pierwiastki obecne w produkcie reakcji są wciąż takie same jak pierwiastki w oryginalnych reagentach. Istnieją reakcje chemiczne zachodzące spontanicznie bez wprowadzania dodatkowej energii, podczas gdy inne wymagają dodatku ciepła, światła lub elektryczności.
Podstawowym przykładem reakcji chemicznej jest spalanie świecy, w której tlen łączy się z cząsteczkami wosku w celu stopienia go w nowy produkt. Podobnie, proces fermentacji i redukcja rud mineralnych w metale są dobrze znanymi reakcjami chemicznymi. Reakcja chemiczna może być łatwo dostrzeżona przez zmysły, ponieważ wiąże się z emisją znacznego ciepła, światła i gazu. Ponadto, proces ten tworzy osad, który ma barwę różną od reagentów. Podstawowe reakcje chemiczne obejmują połączenie nieszkodliwych elementów, podczas gdy główne reakcje chemiczne obejmują reagenty, które często są gwałtowne i niszczące.