Điều quan trọng là cân bằng các phương trình hóa học vì phải có một số nguyên tử bằng nhau ở cả hai vế của phương trình tuân theo Định luật Bảo toàn khối lượng. Định luật hóa học này nói rằng để phương trình đúng, "Một lượng vật chất bằng nhau tồn tại cả trước và sau thí nghiệm; chất lượng và số lượng của các phần tử vẫn hoàn toàn giống nhau."
Định luật Bảo toàn Khối lượng được Antoine Laurent Lavoisier phát hiện ra vào năm 1789. Ông phát hiện ra rằng vật chất không thể được tạo ra hoặc bị phá hủy. Số ở mỗi bên của phương trình phải giống hệt nhau khi phương trình kết thúc như khi bắt đầu.
Các phương trình không được cân bằng hợp lý không phải là phương trình hóa học đúng, ngay cả khi chúng có các nguyên tố và đại lượng chính xác. Phương trình không cân bằng được gọi là phương trình xương và không thể được sử dụng để tính toán các phản ứng hóa học. Việc tạo ra một phương trình cân bằng thay vì sử dụng một phương trình cơ bản là rất quan trọng, vì số lượng nguyên tử trong một hợp chất hóa học luôn giữ nguyên. Nguyên tử không thể được thêm vào hoặc biến mất khỏi một phương trình. Bằng cách đảm bảo rằng phương trình hóa học được cân bằng đúng cách, khối lượng của hợp chất hóa học được bảo toàn một cách chính xác.
