V uzavřené nádobě reagují dusík a vodík za vzniku amoniaku. Reakce však neprobíhá do konce. Amoniak se rozkládá zpět na dusík a vodík. Rychlosti přímé a zpětné reakce se nakonec vyrovnají. Koncentrace všech látek se přestanou měnit. Systém dosáhl chemické rovnováhy. Není statický. Obě reakce pokračují, ale stejnou rychlostí. Jedná se o dynamickou rovnováhu.

Rovnováha je popsána rovnovážnou konstantou K. Pro reakci aA + bB cC + dD se K rovná součinu koncentrací produktů umocněných na jejich koeficienty dělenému součinem koncentrací reaktantů umocněných na jejich koeficienty. Velké K znamená, že reakce zvýhodňuje produkty. Malé K znamená, že zvýhodňuje reaktanty. K závisí pouze na teplotě. Nezávisí na počátečních koncentracích ani tlaku.

Le Chatelierův princip předpovídá, jak systém v rovnováze reaguje na změnu. Pokud přidáte více reaktantu, systém se posune směrem k produkci více produktu. Pokud produkt odeberete, systém se posune směrem k produkci více. Pokud zvýšíte tlak, posune se směrem ke straně s menším počtem molekul plynu. Pokud zvýšíte teplotu, posune se endotermickým směrem. Tyto principy řídí průmyslové procesy, jako je Haber-Boschova syntéza amoniaku, kde jsou podmínky optimalizovány pro maximalizaci výtěžku.

Rovnováha není totéž co dokončení. Mnoho reakcí je vratných a rovnováha je přirozený stav. Její pochopení je nezbytné pro předpovídání chování reakcí.