Chemische Kinetik, der Zweig der physikalischen Chemie, der sich mit dem Verständnis der Geschwindigkeit chemischer Reaktionen befasst. Sie steht im Gegensatz zur Thermodynamik, die sich mit der Richtung beschäftigt, in der ein Prozess abläuft, aber an sich nichts über seine Geschwindigkeit aussagt. Die Thermodynamik ist der Pfeil der Zeit, während die chemische Kinetik die Uhr der Zeit ist. Die chemische Kinetik betrifft viele Aspekte der Kosmologie, Geologie, Biologie, Technik und sogar der Psychologie und hat daher weitreichende Auswirkungen. Die Prinzipien der chemischen Kinetik gelten sowohl für rein physikalische Prozesse als auch für chemische Reaktionen.
Ein Grund für die Bedeutung der Kinetik ist, dass sie Hinweise auf die Mechanismen chemischer Prozesse liefert. Die Kenntnis der Reaktionsmechanismen ist nicht nur von wissenschaftlichem Interesse, sondern auch von praktischem Nutzen, wenn es darum geht, zu entscheiden, auf welche Weise eine Reaktion am effektivsten abläuft. Viele kommerzielle Prozesse können auf alternativen Reaktionswegen ablaufen, und die Kenntnis der Mechanismen ermöglicht es, Reaktionsbedingungen zu wählen, die einen Weg gegenüber anderen begünstigen.
Eine chemische Reaktion ist per Definition eine Reaktion, bei der chemische Stoffe in andere Stoffe umgewandelt werden, was bedeutet, dass chemische Bindungen gebrochen und gebildet werden, so dass sich die relativen Positionen der Atome in den Molekülen ändern. Gleichzeitig kommt es zu Verschiebungen in der Anordnung der Elektronen, die die chemischen Bindungen bilden. Die Beschreibung eines Reaktionsmechanismus muss sich daher mit den Bewegungen und Geschwindigkeiten der Atome und Elektronen befassen. Der detaillierte Mechanismus, nach dem ein chemischer Prozess abläuft, wird als Reaktionsweg bezeichnet.
Die umfangreichen Arbeiten auf dem Gebiet der chemischen Kinetik haben zu dem Schluss geführt, dass einige chemische Reaktionen in einem einzigen Schritt ablaufen; diese sind als Elementarreaktionen bekannt. Andere Reaktionen verlaufen in mehr als einem Schritt und werden als schrittweise, zusammengesetzte oder komplexe Reaktionen bezeichnet. Die Messung der Geschwindigkeit chemischer Reaktionen unter verschiedenen Bedingungen kann zeigen, ob eine Reaktion in einem oder mehreren Schritten abläuft. Wenn eine Reaktion schrittweise verläuft, liefern kinetische Messungen Hinweise auf den Mechanismus der einzelnen Elementarschritte. Informationen über Reaktionsmechanismen liefern auch bestimmte nichtkinetische Untersuchungen, doch kann man nur wenig über einen Mechanismus wissen, bevor man seine Kinetik untersucht hat. Selbst dann müssen immer gewisse Zweifel an einem Reaktionsmechanismus bleiben. Eine Untersuchung, ob kinetisch oder nicht, kann einen Mechanismus widerlegen, ihn aber niemals mit absoluter Sicherheit nachweisen.