Cheminė pusiausvyra reiškia stabilų reagentų ir produktų santykį grįžtamosios cheminės reakcijos metu. Vykdant grįžtamąją reakciją reagentai nevisiškai virsta produktais; veikiau jie pamažu nustos reaguoti pasiekus cheminę pusiausvyrą. Reakcijos greitį veikia daugelis veiksnių, įskaitant temperatūrą, medžiagos fazę ir katalizatoriaus buvimą. Norint pradėti reaguoti, daugeliui reakcijų reikalingas pradinis energijos įvedimas.
Iš esmės cheminė reakcija yra cheminių jungčių susidarymas arba nutraukimas. Cheminis ryšys atsiranda, kai elektromagnetinės jėgos tarp atomų ar molekulių sukelia trauką tarp jų. Joninė jungtis yra tada, kai du jonai – priešingai įkrauti atomai – tiesiogiai traukia vienas kitą. Kovalentinis ryšys apima elektronų porų pasidalijimą tarp atomų. Šie cheminiai ryšiai sudaro naujas medžiagas, turinčias savo cheminių savybių.
Cheminės pusiausvyros samprata yra susijusi su grįžtamosios reakcijos idėja. Tiesą sakant, visos cheminės reakcijos yra tam tikru laipsniu grįžtamos, todėl nėra esminio skirtumo tarp reagentų ir produktų. Tačiau kai kurios reakcijos turi nereikšmingą grįžtamumo laipsnį – būtent šiose reakcijose cheminė pusiausvyra tampa svarbia. Kai moksliniame žymėjime pabrėžiamas grįžtamumas, pradinė rodyklė tarp reagentų ir produktų pakeičiama užkabintų strėlių pora. Tai rodo, kad reakcija vyksta abiem kryptimis.
Greitis, kuriuo pasiekiama cheminė pusiausvyra, gali labai skirtis. Kai kurios reakcijos baigiasi greičiau nei po sekundės, o kitos užtrunka daug metų. Nors nėra vieno reakcijos greičio numatymo metodo, žinoma, kad daugelis veiksnių atlieka svarbų vaidmenį.
Vienas iš tokių veiksnių yra temperatūra. Aukštesnė temperatūra leidžia į sistemą patekti daugiau energijos, o tai paprastai sukelia greitesnes reakcijas. Medžiagos fazė – kieta, skysta ar dujinė – taip pat gali turėti įtakos tam, kaip greitai medžiagos pasiekia cheminę pusiausvyrą. Galiausiai, katalizatoriaus buvimas gali labai pagreitinti reakciją. Fermentas yra katalizatoriaus tipas, svarbus reguliuojant gyvų būtybių medžiagų apykaitą.
Kai kurios reakcijos nevyksta, net jei jos nėra cheminės pusiausvyros. Taip yra todėl, kad daugeliui reakcijų reikalinga aktyvavimo energija. Pavyzdžiui, skystas vandenilis ir deguonis gali palaikyti fizinį kontaktą nereaguodami. Tačiau nedidelis energijos kiekis gali sukelti reagentų iš esmės sprogimą ir išleisti daug energijos. Tas pats reiškinys pastebimas deginant medieną – nors degdama mediena gali išskirti daug energijos, procesui pradėti visada reikia pradinės kibirkšties arba liepsnos.