A descoberta do oxigénio, em 1774, por Joseph Priestley e Karl Wilhem, foi muito importante para a compreensão das reações químicas. Antoine Lavoisier, que seguia os trabalhos de Priestley, foi capaz de explicar o papel do oxigénio na combustão e na respiração, o que o levou a uma melhor compreensão da forma como as substâncias se combinavam e originavam novos compostos. Lavoisier observou que durante uma reação num sistema fechado a massa total dos materiais presentes não se alterava no decorrer da reação, princípio que é hoje conhecido como a lei da conservação da massa.

Outro princípio fundamental para a compreensão das reações químicas, que está na base da estequiometria, é a lei das proporções definidas, observada por Joseph Proust, em 1806, que demonstrou que os elementos constituintes de qualquer composto estão presentes sempre na mesma proporção mássica.

Em 1808, Jonh Dalton, baseado nos dois princípios anteriores, e nas suas observações, expandiu a lei de Proust propondo a lei das proporções múltiplas, em que as massas de um elemento A que se combinam com uma dada massa de um elemento B estão sempre numa razão de números inteiros pequenos.

As observações de Lavoisier, Proust e Dalton permitiram a Dalton propor que a matéria era constituída por átomos (corpúsculos) que se combinam entre si para originar novos compostos. Assim, estes três princípios foram extremamente importantes na compreensão das reações químicas, o que esteve na base do desenvolvimento da Química como uma ciência quantitativa.

As reações químicas envolvem o rearranjo dos átomos, com quebra e formação de ligações, originando novos compostos. As reações podem ser espontâneas, quando não necessitam da ação de nenhum fator externo para ocorrerem, ou não-espontâneas (ou provocadas) se necessitarem de um fator externo para ocorrerem, como por exemplo, o calor, a eletricidade ou a luz.

As reações químicas só ocorrem espontaneamente se forem termodinamicamente favoráveis, Por exemplo, algumas reações não ocorrem à temperatura ambiente, porém, a partir de um determinado valor de temperatura, a reação passa a ser termodinamicamente favorável e pode ocorrer numa extensão apreciável.

Para além dos fatores termodinâmicos, a cinética da reação é também importante. Por exemplo, a forma mais estável do carbono é a grafite, porém, a reação de transformação do diamante em grafite, apesar de ser termodinamicamente favorável, não se observa porque é muitíssimo lenta.

Todas as reações químicas podem ser descritas por equações, que representam através de símbolos, a composição do sistema no início (reagentes) e fim da reação (produtos da reação) ao nível atómico e molecular (formação e/ou quebra de ligações). De acordo com a natureza da transformação química, as reações podem ser classificadas em diferentes tipos, nomeadamente:

No dia a dia, no nosso planeta, milhares de reações químicas decorrem em simultâneo, começando pelas reações no nosso organismo responsáveis pela vida, a combustão dos combustíveis fosseis que nos aquecem e fazem mover os transportes, as reações nos elétrodos das pilhas ou baterias que permitem o funcionamento dos telemóveis e equipamentos portáteis, até reações prejudiciais como a formação de chuvas ácidas na atmosfera.

A manipulação e controlo das reações químicas, desde a descoberta pré-histórica dos modos de obtenção do fogo, passando pela extração e isolamento dos metais, até à produção de medicamentos, teve um papel fundamental no desenvolvimento da civilização humana e aumento da esperança de vida das populações. Assim, grande parte dos bens que possuímos não existiriam sem o recurso a reações químicas, como por exemplo, as roupas que vestimos feitas à base de nylon ou poliéster, perfumes, detergentes, alimentos, produtos de cosmética, tintas, acumuladores de energia (baterias e pilhas), fertilizantes, e quase tudo que nos rodeia no mundo atual.