Visoko reaktivna kemija opisuje kemijske reakcije koje je teško podnijeti i razviti zbog potencijalno opasne i/ili energetske prirode reaktanata, međuproizvoda i proizvoda koji su prisutni tijekom sinteze. Ove kemikalije često uključuju visoko egzotermne reakcije koje zahtijevaju specijaliziranu opremu ili ekstremne radne uvjete (kao što je niska temperatura) kako bi se osigurala odgovarajuća kontrola. Osiguravanje sigurnih radnih uvjeta i dobivanje maksimalne količine informacija iz svakog eksperimenta ključni su čimbenici u uspješnom dizajniranju i povećanju visoko reaktivnih kemikalija.
Jedan od izazova je taj što je uzorkovanje sadržaja reaktora tijekom reakcije često nepraktično ili nemoguće u željenim radnim uvjetima. Osim toga, budući da su visoko reaktivni materijali često nestabilni, točnost bilo koje moguće izvanmrežne analize često je ograničena.

