Într-un recipient închis, azotul și hidrogenul reacționează pentru a forma amoniac. Dar reacția nu se desfășoară complet. Amoniacul se descompune din nou în azot și hidrogen. În cele din urmă, vitezele reacțiilor directe și inverse devin egale. Concentrațiile tuturor speciilor încetează să se schimbe. Sistemul a atins echilibrul chimic. Nu este static. Ambele reacții continuă, dar în aceeași rată. Este un echilibru dinamic.

Echilibrul este descris de constanta de echilibru, K. Pentru o reacție aA + bB cC + dD, K este egal cu produsul concentrațiilor produselor ridicate la coeficienții lor, împărțit la produsul concentrațiilor reactanților ridicate la coeficienții lor. Un K mare înseamnă că reacția favorizează produsele. Un K mic înseamnă că favorizează reactanții. K depinde doar de temperatură. Nu depinde de concentrațiile inițiale sau de presiune.

Principiul lui Le Chatelier prezice cum reacționează un sistem aflat la echilibru la schimbare. Dacă adăugați mai mult reactant, sistemul se deplasează pentru a produce mai mult produs. Dacă eliminați produs, se deplasează pentru a produce mai mult. Dacă creșteți presiunea, se deplasează spre partea cu mai puține molecule de gaz. Dacă creșteți temperatura, se deplasează în direcția endotermă. Aceste principii ghidează procesele industriale, cum ar fi sinteza Haber-Bosch a amoniacului, unde condițiile sunt optimizate pentru a maximiza randamentul.

Echilibrul nu este același lucru cu finalizarea. Multe reacții sunt reversibile, iar echilibrul este starea naturală. Înțelegerea acestuia este esențială pentru a prezice cum se comportă reacțiile.