Wasserstoffgas reagiert mit Sauerstoffgas zu Wasser. Chemiker schreiben das als 2H₂ + O₂ → 2H₂O. Das ist eine chemische Gleichung, eine symbolische Darstellung einer Reaktion. Die Formeln links sind die Reaktanten, die Formeln rechts die Produkte. Der Pfeil bedeutet „ergibt“ oder „produziert“. Die Koeffizienten gleichen die Gleichung aus und stellen sicher, dass die Anzahl der Atome jedes Elements auf beiden Seiten gleich ist. Die Stoffmenge bleibt erhalten.

Das Ausgleichen von Reaktionsgleichungen ist eine grundlegende Fähigkeit. Die Koeffizienten müssen ganze Zahlen sein und im einfachsten Verhältnis zueinander stehen. Die Gleichung für die Verbrennung von Methan lautet CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O. Auf jeder Seite befinden sich ein Kohlenstoffatom, vier Wasserstoffatome und vier Sauerstoffatome. Aggregatzustände werden durch Symbole angegeben: (s) für fest, (l) für flüssig, (g) für gasförmig, (aq) für wässrig. Bedingungen wie Wärme oder ein Katalysator können über dem Reaktionspfeil angegeben werden.

Chemische Gleichungen dienen der Mengenberechnung. Die Stöchiometrie verwendet Koeffizienten, um zwischen Stoffmengen der Edukte und Produkte umzurechnen. Kennt man die Stoffmenge einer Substanz, die reagiert, lässt sich die entstehende Stoffmenge einer anderen berechnen. Dies ist in der Industrie unerlässlich, wo Ausbeute und Kosten entscheidend sind.

Reaktionsgleichungen lassen sich auch als Ionengleichungen formulieren, die nur die tatsächlich reagierenden Spezies aufzeigen. Nettoionengleichungen lassen Zuschauerionen weg, die sich während der Reaktion nicht verändern. Sie liefern ein klareres Bild der Vorgänge in Lösung.