Chemical kinetics, the branch of physical chemistry that is concerned with understanding the rates of chemical reactions. Je třeba ji odlišit od termodynamiky, která se zabývá směrem, kterým proces probíhá, ale sama o sobě neříká nic o jeho rychlosti. Termodynamika je šipka času, zatímco chemická kinetika jsou hodiny času. Chemická kinetika souvisí s mnoha aspekty kosmologie, geologie, biologie, inženýrství, a dokonce i psychologie, a má tedy dalekosáhlé důsledky. Principy chemické kinetiky se vztahují jak na čistě fyzikální procesy, tak na chemické reakce.
Jedním z důvodů důležitosti kinetiky je, že poskytuje důkazy o mechanismech chemických procesů. Kromě toho, že je znalost reakčních mechanismů sama o sobě vědecky zajímavá, má praktické využití při rozhodování o tom, jaký způsob vyvolání reakce je nejúčinnější. Mnoho komerčních procesů může probíhat alternativními reakčními cestami a znalost mechanismů umožňuje zvolit takové reakční podmínky, které upřednostňují jednu cestu před jinými.
Chemická reakce je podle definice reakce, při níž se chemické látky přeměňují na jiné látky, což znamená, že dochází k přerušení a vzniku chemických vazeb, takže dochází ke změnám relativní polohy atomů v molekulách. Zároveň dochází k posunům v uspořádání elektronů, které tvoří chemické vazby. Popis reakčního mechanismu se proto musí zabývat pohyby a rychlostmi atomů a elektronů. Podrobný mechanismus, kterým probíhá chemický proces, se označuje jako reakční dráha neboli pathway.
Obrovské množství práce vykonané v oblasti chemické kinetiky vedlo k závěru, že některé chemické reakce probíhají v jediném kroku; ty jsou známé jako elementární reakce. Jiné reakce probíhají ve více než jednom kroku a říká se, že jsou postupné, složené nebo komplexní. Měření rychlosti chemických reakcí za různých podmínek může ukázat, zda reakce probíhá v jednom nebo více krocích. Pokud reakce probíhá postupně, poskytují kinetická měření důkaz o mechanismu jednotlivých elementárních kroků. Informace o reakčních mechanismech poskytují také některé nekinetické studie, ale o mechanismu lze zjistit jen málo, dokud není prozkoumána jeho kinetika. I v takovém případě musí o mechanismu reakce vždy zůstat určité pochybnosti. Vyšetřování, ať už kinetické nebo jiné, může mechanismus vyvrátit, ale nikdy jej nemůže stanovit s naprostou jistotou.