Các chất ở phía bên trái của phương trình hóa học được gọi là chất phản ứng. Các chất được tìm thấy ở phía bên phải được gọi là sản phẩm. Trong một phản ứng hóa học, các chất phản ứng được sử dụng hết và chuyển hóa thành các sản phẩm.
Phản ứng hóa học xảy ra khi các chất có tính chất hóa học vốn có và thành phần xác định phản ứng với nhau để tạo ra chất mới có đặc điểm khác với chất ban đầu. Những chất này có thể ở dạng nguyên tử, là đơn vị cơ bản của nguyên tố hóa học, hoặc phân tử, là đơn vị nhỏ nhất của hợp chất hóa học. Một cách minh họa mối quan hệ giữa các chất tham gia phản ứng hóa học là thông qua phương trình hóa học.
Tất cả các công thức phân tử của các nguyên tử hoặc phân tử ở phần bên trái của phương trình được thêm vào để tạo ra các nguyên tử hoặc phân tử cũng được thêm vào bên phải của phương trình. Phương trình hóa học thường chỉ rõ trạng thái vật chất của các chất có trong phản ứng hóa học bằng cách đặt ký hiệu trong ngoặc đơn: (s) đối với chất rắn, (l) đối với chất lỏng, (g) đối với chất khí và (aq) đối với dung dịch nước. Hệ số cũng được sử dụng để đảm bảo rằng số nguyên tử trong chất phản ứng tương đương với số nguyên tử trong sản phẩm. Phản ứng hóa học có thể có nhiều loại, bao gồm phản ứng thay thế kép, phản ứng trung hòa, phản ứng oxy hóa khử, phản ứng cháy, phản ứng tổng hợp hoặc phản ứng phân hủy.