Le dihydrogène réagit avec le dioxygène pour former de l'eau. Les chimistes écrivent cette réaction : 2H₂ + O₂ → 2H₂O. Il s'agit d'une équation chimique, une représentation symbolique d'une réaction. Les formules à gauche sont celles des réactifs, celles à droite celles des produits. La flèche indique la transformation. Les coefficients équilibrent l'équation, garantissant ainsi que le nombre d'atomes de chaque élément est identique de part et d'autre de la réaction. La matière est conservée.

L'équilibrage des équations est une compétence fondamentale. Les coefficients doivent être des nombres entiers et leurs rapports doivent être les plus simples possibles. L'équation de la combustion du méthane est : CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O. On compte un atome de carbone, quatre atomes d'hydrogène et quatre atomes d'oxygène de chaque côté de l'équation. Les états de la matière peuvent être indiqués par des symboles : solide (s), liquide (l), gazeux (g) et aqueux (aq). Des conditions telles que la présence de chaleur ou d'un catalyseur peuvent être écrites au-dessus de la flèche.

Les équations chimiques servent à calculer les quantités. La stœchiométrie utilise les coefficients stœchiométriques pour convertir les quantités de matière (en moles) des réactifs en quantités de matière (en moles) des produits. Connaissant la quantité d'une substance qui réagit, on peut calculer la quantité d'une autre produite. C'est essentiel dans l'industrie, où le rendement et les coûts sont primordiaux.

Les équations peuvent également s'écrire sous forme d'équations ioniques, ne faisant apparaître que les espèces qui réagissent réellement. Les équations ioniques nettes omettent les ions spectateurs, qui restent inchangés au cours de la réaction. Elles offrent une représentation plus claire des réactions en solution.