Mechanizm reakcji lub szlak reakcji opisuje kolejne etapy na poziomie molekularnym, które zachodzą w reakcji chemicznej. Na każdym etapie wiązania molekularne są tworzone lub zrywane. Postuluje się mechanizmy reakcji, a następnie albo je popiera, albo obala, ale nadrzędnym warunkiem zdefiniowania mechanizmu reakcji/ścieżki reakcji jest to, że wszystkie dyskretne kroki razem mają sens w odniesieniu do ogólnego równania reakcji i że prawo szybkości dla najwolniejszego kroku jest zgodne z empirycznie zmierzoną ogólną szybkością.
Poszczególne etapy, które składają się na większość mechanizmów reakcji, są opisywane jako jednocząsteczkowe lub dwucząsteczkowe. Mechanizm jednocząsteczkowy występuje, gdy cząsteczka albo dysocjuje, tworząc dwa gatunki, albo ulega wewnętrznej rearanżacji. Równanie szybkości reakcji jednocząsteczkowej jest opisywane jako pierwszego rzędu, ponieważ zależy tylko od stężenia jednego reagenta i jest zapisywane jako d[A]/dt= - k[A], gdzie k jest stałą szybkości. Reakcja dwucząsteczkowa zachodzi, gdy dwie cząsteczki łączą się, a równanie szybkości wynosi d[A]/dt = - k[A][B] (drugiego rzędu) lub drugiego rzędu w jednym z gatunków molekularnych, d[A]/dt = - k[A]2
