На відміну від необоротних хімічних реакцій, оборотні хімічні реакції протікає до кінця, тобто не завжди вихідні речовини повністю перетворюються на продукти реакції. Причиною такого явища служать умови для протікання реакції в протилежному напрямку. Наприклад,
H2 + I2 = 2 HI (k1, T=200°C),
А при нагріванні HI до 180°С, кислота починає розкладатися на водень і йод, і константа швидкості буде іншою:
2HI = H2 + I2 (k2, Т=180°С),
Тобто в даних умовах не відбудеться ні повного розкладання HI (т. к. продукти можуть знову реагувати один з одним), ні повної освіти HI.
Хімічні реакції, які при одних і тих же умовах можуть йти в протилежних напрямках, називаються оборотними.
При написанні рівнянь оборотної реакції замість знака «=» ставлять знак оборотності – дві протилежні стрілки – «Незворотні хімічні реакції». Реакцію, що протікає зліва направо, називають прямою (константа швидкості k1), а реакцію, що протікає справа наліво, – зворотного (константа швидкості k2).
В оборотних реакціях швидкість прямої реакції спочатку має максимальне значення, а по ходу реакції зменшуються концентрації вихідних речовин.
Зворотна реакція в початковий момент часу має мінімальну швидкість, яка збільшується у міру наростання концентрації продуктів реакції.
Нарешті настає такий момент, коли швидкості прямої і зворотної реакції зрівнюються, і такий стан називається хімічною рівновагою.