Một phản ứng hóa học bắt đầu với các chất phản ứng. Chúng là những chất bị tiêu thụ trong phản ứng. Chúng xuất hiện ở phía bên trái của phương trình hóa học. Trong phản ứng 2H2 + O2 -> 2H2O, các chất phản ứng là hydro và oxy. Mũi tên biểu thị sự tạo thành hoặc sản sinh. Các sản phẩm nằm ở phía bên phải. Phương trình được cân bằng khi số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố bằng nhau ở cả hai phía. Vật chất được bảo toàn.

Lượng chất phản ứng quyết định lượng sản phẩm có thể tạo thành. Chất phản ứng giới hạn là chất hết trước tiên. Nó giới hạn mức độ phản ứng. Chất phản ứng dư là chất còn lại sau khi phản ứng hoàn tất. Xác định chất phản ứng giới hạn là một bước quan trọng trong định luật bảo toàn khối lượng. Nó xác định hiệu suất lý thuyết.

Các chất phản ứng có thể là nguyên tố, hợp chất hoặc ion. Chúng có thể ở bất kỳ trạng thái vật chất nào: rắn, lỏng, khí hoặc dung dịch. Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nồng độ, nhiệt độ, diện tích bề mặt và sự có mặt của chất xúc tác. Tăng nồng độ chất phản ứng thường làm tăng tốc độ phản ứng vì xảy ra nhiều va chạm hơn. Tăng nhiệt độ làm tăng động năng của các phân tử, khiến các va chạm trở nên mạnh mẽ hơn.

Từ "chất phản ứng" đôi khi được sử dụng thay thế cho từ "chất gây phản ứng". Chất gây phản ứng là một chất được sử dụng để tạo ra phản ứng, và nó có thể bị tiêu thụ hoặc không. Chất phản ứng thì luôn luôn bị tiêu thụ. Sự khác biệt này rất quan trọng trong thực hành thí nghiệm.