Một phản ứng phân hủy phân hủy một hợp chất hóa học thành các phân tử ít phức tạp hơn và thường đi kèm với sự giải phóng năng lượng. Nó thường được biểu diễn dưới dạng AB → A + B trong đó AB là phân tử phức tạp (chất phản ứng) và A và B là các phân tử nhỏ hơn (sản phẩm).
Phản ứng phân hủy là một trong những loại phản ứng hóa học khác nhau. Phản ứng phân hủy phá vỡ các liên kết giữ các phân tử phức tạp để tạo ra các phân tử nhỏ hơn. Khi năng lượng được giải phóng, phản ứng được cho là hoạt động gắng sức.
Ví dụ, hydrogen peroxide phân hủy thành nước và oxy với sự có mặt của enzyme catalase: 2 H 2 O 2 → 2 H 2 > O + O 2 . Phản ứng này xảy ra tự nhiên trong cơ thể để phá vỡ hydrogen peroxide độc hại từ phản ứng trao đổi chất thành các sản phẩm cuối cùng hữu ích là nước và oxy. Một phản ứng tương tự cũng xảy ra trong quá trình điều chế khí oxy trong phòng thí nghiệm khi hydro peroxit bị phân hủy với sự có mặt của chất xúc tác magie (IV) oxit.
Sự phân hủy kali clorua thành kali và khí clo là một phản ứng phân hủy: 2 KCl (s) → 2 K (s) + Cl 2 ( g) . Sử dụng điện phân, nước có thể được tách thành khí hydro và khí oxy thông qua phản ứng phân hủy: 2 H 2 O → 2 H 2 + O 2 .