可逆反応（reversible reaction）、つまり反応物から生成物が生じる正反応（forward reaction）と、その逆の逆反応（reverse reaction）が同時に起こるような反応がある程度進み、反応物と生成物の比が一定となり、見かけ上は反応が進まない状態（→「化学式」）。このとき、正反応の速度と逆反応の速度は等しい。以下の反応
H₂+I₂ 2HI
が平衡常態にあれば、一定温度では反応物と生成物の濃度比
[HI]²／([H₂][I₂])=K
は一定となる。このKを平衡定数（equilibrium constant）というが、反応物の濃度で表されているので濃度平衡定数（concentration equilibrium constant）ともいう。気体反応の場合、気体の分圧の比から得られるものは圧平衡定数（pressure equilibrium constant）という。平衡状態にある化学反応の条件（温度、濃度、圧力など）を変化させると、その変化が引き起こす影響を打ち消すように平衡が移動する。これをルシャトリエの原理（Le Chatelier’s principle）という。ハーバーとボッシュはアンモニアの工業的合成
N₂+3H₃ 2NH₃
にこの原理を適用して成功した。
また、電解質が水溶液中でイオンに分かれる電離平衡（electrolytic dissociation equilibrium）、たとえば
CH₃COOH CH₃COO^-＋H⁺
は、水溶液のさまざまな性質を決める重要な平衡である。