Egy kémiai reakcióban az egymással reagáló vegyületek más vegyületekké alakulnak át, amelyek eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek. Ez legtöbbször – elsősorban a szerves vegyületek esetében – azt jelenti, hogy a reaktáns molekuláiban lévő kémiai kötések felszakadnak, majd a molekulákat alkotó atomok más elrendeződésben kapcsolódnak egymáshoz. Az átrendeződés során új kötések alakulnak ki, vagyis a reakcióban új szerkezetű molekulák képződnek. Más reakciótípusok, főleg szervetlen vegyületek esetében ionos, illetve kristályos anyagok reagálnak egymással vizes oldatban, aminek eredményeképpen más ionok, illetve más kristályos anyagok keletkeznek (l. 3.1.1.–3.1.3. alfejezet). Az ionokat töltött, a kristályokat pedig végtelen nagy kiterjedésű molekuláknak tekinthetjük (l. 1.3.3. alfejezet), eszerint tehát a kémiai kötések felszakadása és újraalakulása tekinthető a kémiai reakciók legalapvetőbb, bár nem kizárólagos ismérvének. A 3.1.4.–3.1.13. alfejezetekben olyan reakciótípusokról számolunk be, amelyek leginkább szerves vegyületek átalakítására vonatkoznak, ezért példáinkban is szerves molekulatípusok kémiai tulajdonságai szerepelnek. Ennek az a legfontosabb oka, hogy a szerves vegyületek esetében egy adott vegyülettípus jellegzetességeit a funkciós csoportja határozza meg, egy funkciós csoporthoz általában valamilyen reakciótípus is hozzárendelhető. A szubsztitúciós (helyettesítési) reakcióban (l. 3.1.4.–3.1.8. alfejezet) egy molekula valamelyik atomja vagy atomcsoportja más atomra vagy atomcsoportra cserélődik ki. Azt a reakciót, amelyben két vagy több molekula melléktermék képződése nélkül reagál egymással, addíciónak (egyesülés) nevezzük (l. 3.1.9. alfejezet). Ha egy nagyobb molekulából kisebb molekula lép ki, elimináció (bomlás) játszódik le (l. 3.1.10. alfejezet). A bemutatott főbb reakciótípusokon kívül még számos más típus is megkülönböztethető, amelyek azonban általában az előzőek valamilyen kombinációi, de gyakorlati okokból külön tárgyaljuk őket a 3.1.11–3.1.13. alfejezetekben.