În timpul reacției chimice, materia suferă o modificare a substanței chimice. Diferitele tipuri de reacții chimice includ reacții de sinteză, reacții de substituție, descompunere chimică, reacții bazate pe acid, reacții de deplasare, reacții redox, combustie, izomerizare și hidroliză. Reacțiile chimice implică în general deplasarea electronilor, totuși, reacțiile chimice nucleare implică de asemenea schimbări în nucleele atomilor.
Cu excepția reacțiilor nucleare, reacțiile chimice implică cel mai adesea ruperea sau formarea de legături moleculare datorită mișcării electronilor dintre atomi. Transferul de electroni determină compușii și moleculele diferite pentru a forma sau dispersa și, atunci când sunt efectuate într-un cadru controlat de chimiști, produce deseori o substanță dorită.
Reacțiile de sinteză implică două substanțe materiale diferite care se combină pentru a forma o nouă substanță. Un exemplu de reacție de sinteză este combinația de sodiu și clor, creând clorură de sodiu, cunoscută în mod obișnuit sub denumirea de sare de masă. Opusul unei reacții de sinteză este o reacție de descompunere, în care o substanță materială este împărțită în substanțe mai simple. Un alt tip de reacție chimică frecvent cunoscută este arderea. Un exemplu simplu al acestui tip de reacție este focul de tabără. Într-o reacție de combustie, materialul inflamabil, cum ar fi lemnul, este combinat cu un oxidant, cum ar fi aerul. În timp ce lemnul necesită căldură pentru a începe o reacție de combustie, nu toate reacțiile de combustie necesită o sursă de căldură pentru aprindere. Când se adaugă în apă, sodiul pur se aprinde într-o reacție de combustie.