在一個密閉容器中，氮氣和氫氣反應生成氨氣。但該反應不會完全進行。氨氣會分解回氮氣和氫氣。最終，正反應和逆反應的速率相等。所有物質的濃度不再改變。系統達到了化學平衡。但它並非靜態平衡。正反應和逆反應仍在繼續，但速率保持不變。這是一種動態平衡。

平衡狀態由平衡常數 K 描述。對於反應 aA + bB ⇌ cC + dD，K 等於生成物濃度乘以其係數的乘積，再除以反應物濃度乘以其係數的乘積。 K 值越大，反應越有利於生成物；K 值越小，反應越有利於反應物。 K 值僅取決於溫度，與初始濃度或壓力無關。

勒夏特列原理預測了處於平衡狀態的系統如何回應變化。如果增加反應物，系統會朝生成更多產物的方向移動；如果減少產物，系統也會朝生成更多產物的方向移動；如果增加壓力，系統會往氣體分子較少的一側移動；如果則升高溫度，系統會朝吸熱方向移動。這些原理指導著工業生產過程，例如哈伯-博世合成氨法，其中反應條件經過優化以最大化產率。

平衡並不等於反應完全。許多反應是可逆的，平衡是反應的自然狀態。理解平衡對於預測反應行為至關重要。