Cinetica chimică, ramură a chimiei fizice care se ocupă cu înțelegerea vitezelor reacțiilor chimice. Ea se deosebește de termodinamică, care se ocupă de direcția în care are loc un proces, dar care în sine nu spune nimic despre viteza acestuia. Termodinamica este săgeata timpului, în timp ce cinetica chimică este ceasul timpului. Cinetica chimică are legătură cu multe aspecte ale cosmologiei, geologiei, biologiei, ingineriei și chiar ale psihologiei și, prin urmare, are implicații de mare anvergură. Principiile cineticii chimice se aplică atât proceselor pur fizice, cât și reacțiilor chimice.
Un motiv pentru importanța cineticii este faptul că ea oferă dovezi pentru mecanismele proceselor chimice. Pe lângă faptul că prezintă un interes științific intrinsec, cunoașterea mecanismelor de reacție este utilă din punct de vedere practic pentru a decide care este cel mai eficient mod de a determina producerea unei reacții. Multe procese comerciale pot avea loc prin căi de reacție alternative, iar cunoașterea mecanismelor face posibilă alegerea condițiilor de reacție care favorizează o cale de reacție în detrimentul altora.
O reacție chimică este, prin definiție, una în care substanțele chimice se transformă în alte substanțe, ceea ce înseamnă că se rup și se formează legături chimice, astfel încât se produc schimbări în pozițiile relative ale atomilor din molecule. În același timp, au loc schimbări în aranjamentele electronilor care formează legăturile chimice. Prin urmare, o descriere a unui mecanism de reacție trebuie să abordeze mișcările și vitezele atomilor și ale electronilor. Mecanismul detaliat prin care are loc un proces chimic este denumit calea de reacție sau calea de reacție.
Cele mai multe lucrări efectuate în domeniul cineticii chimice au dus la concluzia că unele reacții chimice se desfășoară într-o singură etapă; acestea sunt cunoscute sub numele de reacții elementare. Alte reacții se desfășoară în mai mult de o etapă și se spune că sunt etapizate, compuse sau complexe. Măsurătorile vitezelor reacțiilor chimice într-o serie de condiții pot arăta dacă o reacție se desfășoară în una sau mai multe etape. În cazul în care o reacție este în trepte, măsurătorile cinetice oferă dovezi pentru mecanismul etapelor elementare individuale. Informațiile despre mecanismele de reacție sunt furnizate, de asemenea, de anumite studii necinetice, dar nu se pot cunoaște prea multe despre un mecanism până când nu se investighează cinetica acestuia. Chiar și atunci, trebuie să rămână întotdeauna unele îndoieli cu privire la un mecanism de reacție. O investigație, cinetică sau de altă natură, poate infirma un mecanism, dar nu îl poate stabili niciodată cu certitudine absolută.