Durante uma reação química, a matéria sofre uma mudança na substância química. Diferentes tipos de reações químicas incluem reações de síntese, reações de substituição, decomposição química, reações ácido-base, reações de duplo deslocamento, reações redox, combustão, isomerização e hidrólise. As reações químicas geralmente envolvem o deslocamento de elétrons, no entanto, as reações químicas nucleares também envolvem mudanças nos núcleos dos átomos.
Excluindo as reações nucleares, as reações químicas geralmente envolvem a quebra ou formação de ligações moleculares devido ao movimento dos elétrons entre os átomos. A transferência de elétrons faz com que diferentes compostos e moléculas se formem ou se dispersem e, quando conduzida em um ambiente controlado por químicos, geralmente produzem uma substância desejada.
As reações de síntese envolvem duas substâncias materiais diferentes que se combinam para formar uma nova substância. Um exemplo de reação de síntese é a combinação de sódio e cloro, gerando cloreto de sódio, comumente conhecido como sal de cozinha. O oposto de uma reação de síntese é uma reação de decomposição, onde uma substância material é quebrada em substâncias mais simples.
Outro tipo comumente conhecido de reação química é a combustão. Um exemplo simples desse tipo de reação é uma fogueira. Em uma reação de combustão, o material inflamável, como a madeira, é combinado com um oxidante, como o ar. Enquanto a madeira requer calor para iniciar uma reação de combustão, nem todas as reações de combustão requerem uma fonte de calor para a ignição. Quando adicionado à água, o sódio puro se inflama em uma reação de combustão.