Cinética química, la rama de la química física que se ocupa de entender las tasas de las reacciones químicas. Se debe contrastar con la termodinámica, que se ocupa de la dirección en la que se produce un proceso, pero en sí misma no dice nada sobre su velocidad. La termodinámica es la flecha del tiempo, mientras que la cinética química es el reloj del tiempo. La cinética química está relacionada con muchos aspectos de la cosmología, la geología, la biología, la ingeniería e incluso la psicología, por lo que tiene implicaciones de gran alcance. Los principios de la cinética química se aplican tanto a los procesos puramente físicos como a las reacciones químicas.
Una de las razones de la importancia de la cinética es que proporciona pruebas de los mecanismos de los procesos químicos. Además de tener un interés científico intrínseco, el conocimiento de los mecanismos de reacción es de utilidad práctica para decidir cuál es la forma más eficaz de provocar una reacción. Muchos procesos comerciales pueden tener lugar por caminos de reacción alternativos, y el conocimiento de los mecanismos permite elegir las condiciones de reacción que favorecen un camino frente a otros.
Una reacción química es, por definición, aquella en la que las sustancias químicas se transforman en otras sustancias, lo que significa que se rompen y se forman enlaces químicos de manera que hay cambios en las posiciones relativas de los átomos en las moléculas. Al mismo tiempo, se producen cambios en la disposición de los electrones que forman los enlaces químicos. Por lo tanto, la descripción de un mecanismo de reacción debe tratar los movimientos y las velocidades de los átomos y los electrones. El mecanismo detallado por el que se produce un proceso químico se denomina ruta de reacción, o camino.
La gran cantidad de trabajo realizado en cinética química ha llevado a la conclusión de que algunas reacciones químicas se producen en un solo paso; éstas se conocen como reacciones elementales. Otras reacciones se desarrollan en más de un paso y se dice que son escalonadas, compuestas o complejas. Las mediciones de las velocidades de las reacciones químicas en una serie de condiciones pueden mostrar si una reacción se produce por uno o varios pasos. Si una reacción es escalonada, las mediciones cinéticas proporcionan pruebas del mecanismo de los pasos elementales individuales. Algunos estudios no cinéticos también aportan información sobre los mecanismos de reacción, pero es poco lo que se puede saber sobre un mecanismo hasta que se haya investigado su cinética. Incluso entonces, siempre debe quedar alguna duda sobre el mecanismo de una reacción. Una investigación, cinética o no, puede refutar un mecanismo pero nunca puede establecerlo con absoluta certeza.