Khí hydro phản ứng với khí oxy tạo thành nước. Các nhà hóa học viết phương trình đó là 2H2 + O2 -> 2H2O. Đó là một phương trình hóa học, một biểu diễn tượng trưng của một phản ứng. Các công thức ở bên trái là chất phản ứng. Các công thức ở bên phải là sản phẩm. Mũi tên biểu thị sự tạo thành hoặc sản sinh. Các hệ số cân bằng phương trình, đảm bảo số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố là như nhau ở cả hai phía. Vật chất được bảo toàn.

Cân bằng phương trình là một kỹ năng cơ bản. Các hệ số phải là số nguyên và phải ở dạng tỉ lệ tối giản. Phương trình phản ứng đốt cháy metan là CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O. Mỗi vế có một nguyên tử cacbon, bốn nguyên tử hydro và bốn nguyên tử oxy. Trạng thái vật chất có thể được biểu thị bằng các ký hiệu: (s) cho chất rắn, (l) cho chất lỏng, (g) cho chất khí, (aq) cho dung dịch. Các điều kiện như nhiệt độ hoặc chất xúc tác có thể được viết phía trên mũi tên.

Phương trình hóa học được sử dụng để tính toán số lượng các chất. Phép tính tỉ lệ mol sử dụng các hệ số để chuyển đổi giữa số mol chất phản ứng và số mol sản phẩm. Nếu bạn biết lượng chất này phản ứng với chất kia, bạn có thể tính toán lượng chất kia được tạo thành. Điều này rất cần thiết trong công nghiệp, nơi năng suất và chi phí là những yếu tố quan trọng.

Các phương trình cũng có thể được viết dưới dạng phương trình ion, chỉ thể hiện các chất thực sự phản ứng. Phương trình ion rút gọn bỏ qua các ion khán giả, những ion này không thay đổi trong quá trình phản ứng. Chúng cho thấy rõ hơn những gì đang xảy ra trong dung dịch.