化学反应机理（chemical reaction mechanism），理学-化学-物理化学-计算与理论化学，用来描述某一化学变化所经由的全部基元反应。虽然整个化学变化所发生的物质转变可能很明显，但为了探明这一过程的反应机理，常常需要实验来验证。反应机理详细描述了整个反应过程中每一步是怎样发生的，包括反应中间体、活化物和过渡态，以及化学键的断裂过程和反应级数。一个完整的反应机理必须解释所用到的反应物、催化剂的功能、化学计量以及所有产物的形成和它们对应的比例。也必须描述反应步骤的相对反应速率和整个反应的速率方程。反应中间体既不是反应过程的反应物也不是产物，通常是不稳定的，短暂存在的，是机理步骤中的暂时产物和反应物，以自由基或离子的形式存在。过渡态通常是不稳定的分子态，包含着不稳定的化学键和（或）不稳定的几何结构，在反应坐标中，对应着最高点，在反应势能面中，对应着鞍点。SN2反应机理，过渡态中的C成5个化学键，是一种不稳定的形态。