Ở trạng thái cân bằng, các phân tử riêng lẻ vẫn có khả năng thay đổi liên tục. Trạng thái cân bằng là trạng thái động đề cập đến giá trị trung bình tổng thể không có sự thay đổi ròng.
Để một phản ứng đạt đến trạng thái cân bằng, nó phải là một phản ứng thuận nghịch tồn tại trong một hệ thống kín. Một hệ kín chuyển động một cách tự phát về trạng thái cân bằng do nó muốn đạt đến trạng thái năng lượng thấp nhất. Cân bằng đạt được trong một hệ không phải khi phản ứng dừng lại mà là khi tốc độ tạo thành và phân rã các sản phẩm bằng nhau.
Tỷ lệ sản phẩm so với chất phản ứng, được gọi là hằng số cân bằng, đặc trưng cho một hệ thống và dao động nhẹ do tốc độ phản ứng thuận và nghịch không đồng đều. Nó phụ thuộc vào bản chất của thuốc thử và sản phẩm, nhiệt độ và áp suất. Ở trạng thái chuẩn, hằng số cân bằng luôn bằng nhau đối với một phản ứng nhất định. Mỗi loại hóa chất tham gia vào một phản ứng đều có khả năng chuyển sang một loại hóa chất khác trong phản ứng bất cứ lúc nào; tuy nhiên, khi đếm tổng số sản phẩm và tổng số chất phản ứng tại bất kỳ thời điểm nào, chúng luôn mang lại hằng số cân bằng. Số lượng lớn các phân tử hiện diện trong hệ thống kín cho phép những thay đổi nhỏ xảy ra ở cấp độ phân tử mà không làm xáo trộn trạng thái cân bằng.
