Kesetimbangan kimia mengacu pada rasio stabil antara reaktan dan produk dalam reaksi kimia reversibel. Dalam reaksi reversibel, reaktan tidak sepenuhnya berubah menjadi produk; sebaliknya, mereka perlahan akan berhenti bereaksi saat kesetimbangan kimia tercapai. Laju reaksi dipengaruhi oleh banyak faktor, termasuk suhu, fase materi, dan keberadaan katalis. Banyak reaksi memerlukan masukan energi awal untuk mulai bereaksi.
Lebih mendasar, reaksi kimia adalah pembuatan atau pemutusan ikatan kimia. Ikatan kimia terjadi ketika gaya elektromagnetik antara atom atau molekul menyebabkan daya tarik di antara mereka. Ikatan ionik adalah ketika dua ion — atom yang bermuatan berlawanan — secara langsung menarik satu sama lain. Ikatan kovalen melibatkan penggunaan bersama pasangan elektron antar atom. Ikatan kimia ini membentuk zat baru dengan sifat kimianya sendiri.
Konsep kesetimbangan kimia terkait dengan gagasan reaksi reversibel. Faktanya, semua reaksi kimia sampai taraf tertentu dapat dibalik, jadi tidak ada perbedaan mendasar antara reaktan dan produk. Namun, beberapa reaksi memiliki tingkat reversibilitas yang tidak dapat diabaikan—dalam reaksi inilah kesetimbangan kimia menjadi penting. Ketika reversibilitas ditekankan dalam notasi ilmiah, panah asli antara reaktan dan produk digantikan oleh sepasang panah bengkok. Ini menunjukkan bahwa reaksi terjadi di kedua arah.
Kecepatan di mana kesetimbangan kimia tercapai dapat sangat bervariasi. Beberapa reaksi selesai setelah kurang dari satu detik, sementara yang lain membutuhkan waktu bertahun-tahun. Meskipun tidak ada metode tunggal untuk memprediksi laju reaksi, banyak faktor yang diketahui memiliki peran penting.
Salah satu faktor tersebut adalah suhu. Temperatur yang lebih tinggi memungkinkan lebih banyak energi untuk memasuki sistem, yang biasanya menghasilkan reaksi yang lebih cepat. Fase materi—padat, cair, atau gas—juga dapat memengaruhi seberapa cepat zat mencapai kesetimbangan kimia. Akhirnya, kehadiran katalis dapat sangat mempercepat reaksi. Enzim adalah jenis katalis yang penting dalam mengatur metabolisme makhluk hidup.
Beberapa reaksi tidak berlangsung meskipun tidak dalam kesetimbangan kimia. Ini karena banyak reaksi membutuhkan energi aktivasi. Hidrogen cair dan oksigen, misalnya, dapat tetap berada dalam kontak fisik tanpa bereaksi. Sejumlah kecil energi, bagaimanapun, dapat menyebabkan reaktan pada dasarnya meledak dan melepaskan banyak energi. Fenomena yang sama terlihat saat membakar kayu—walaupun kayu dapat melepaskan banyak energi saat dibakar, percikan atau nyala api awal selalu diperlukan untuk menjalankan proses.