Vissa kemiska åtgärder fortskrider irreversibelt i en riktning. Ett exempel på detta är förbränning av väte (H) gas i syre (O) för att producera vatten, som visas i formeln 2 H2 + O2 => 2 H2O. Den motsatta reaktionen, 2 H2O => 2 H2 + O2 sker inte under dessa förhållanden, oavsett hur lång tid som går. Det finns reversibla reaktioner, som kemisten Claude-Louis Berthollet upptäckte 1803. Reversibla reaktioner fortsätter i en riktning tills de omvända reaktionerna blir de gynnade, vilket resulterar i jämvikt och möjliggör beräkning av jämviktskonstanter.
Sådana jämviktskonstanter har härletts från matematiska samband som avslöjats i tiden genom ansträngningar från många vetenskapsmän. Dessa förhållanden utnyttjar förhållandena mellan koncentrationer av lösta ämnen i reaktionssystemet. Ett enkelt exempel är jonisering av ättiksyra. En annan är den reversibla nedbrytningen av gasen kvävetetroxid. I dessa, som i alla exempel, är jämviktskonstanter beroende av systemförhållanden såsom temperatur.
Ättiksyra dissocierar till en positiv vätejon plus en negativ acetatjon. Det som gör reaktionen reversibel är att dessa joner kan och kommer att rekombinera till syramolekyler. Andra ättiksyramolekyler dissocierar sedan för att ersätta de som har rekombinerats. Resultatet är jämvikt, vilket leder till ett matematiskt uttryck. Jon- och syrakoncentrationer relaterar till jämviktskonstanten med uttrycket K = [H+][Ac-]/[HAc]. Logiskt sett är jämviktskonstanten för den omvända reaktionen inversen av detta K, eftersom syrakoncentrationen blir täljaren och jonkoncentrationerna blir nämnaren.
För dikvävetetroxid, som innehåller kväve (N) och syre, skrivs den kemiska reaktionen N2O4 ⇆ 2 NO2. Varje förändring i andelen av dessa två arter i ett slutet system beror på förändringen i systemtrycket; för varje molekyl av tetroxid som sönderfaller bildas två molekyler kvävedioxid, vilket ökar trycket. Detta kräver energi och, bortom en punkt, missgynnar splittringen. Ekvationen lyder K = [NO2][NO2]/[N2O4]. När det gäller ättiksyra är jämviktskonstanten för den omvända reaktionen, liksom för alla jämviktskonstanter för alla omvända reaktioner, inversen av detta K.
Irreversibla reaktioner följer samma matematiska samband som de reaktioner som är reversibla. I sådana fall blir dock nämnaren antingen 0 eller oändligt, om man undersöker framåtreaktionen eller den omvända reaktionen. Detta antyder en jämviktskonstant som har ett motsatt värde, oändlighet eller 0. Sådan information är värdelös. Intressant är också möjligheten att driva en reaktion till färdigställande, vilket gör den irreversibel genom att ta bort en av produkterna från systemet, till exempel genom ett semipermeabelt membran som håller kvar reaktanterna.