As moléculas de um reagente são combinadas com as de outro reagente para formar uma nova substância durante uma reação química. Conforme as ligações químicas são rompidas, as posições dos elétrons mudam, resultando em um produto com propriedades diferentes das propriedades dos reagentes. Várias temperaturas e catalisadores são necessários para que diferentes reações químicas ocorram.
Em uma reação química, há uma mudança de elétrons, mas não há mudança de núcleos. Portanto, os elementos presentes no produto da reação ainda são os mesmos que os elementos em seus reagentes originais. Existem reações químicas que ocorrem espontaneamente sem a entrada de energia extra, enquanto outras precisam da adição de calor, luz ou eletricidade.
Um exemplo básico de uma reação química é a combustão de uma vela, na qual o oxigênio se combina com as moléculas da cera para derretê-la em um novo produto. Da mesma forma, o processo de fermentação e a redução dos minérios em metais são reações químicas bem conhecidas. Uma reação química pode ser facilmente percebida pelos sentidos porque envolve a emissão de uma quantidade considerável de calor, luz e gás. Além disso, o processo forma um precipitado, que apresenta uma cor diferente da dos reagentes. As reações químicas básicas envolvem a combinação de elementos inofensivos, enquanto as principais reações químicas envolvem reagentes que costumam ser violentos e destrutivos.