Kemijska jednadžba je prikaz molekularnih interakcija u njihovim relativnim količinama. U kemijskoj reakciji mijenja se način na koji su atomi međusobno raspoređeni. Unutarnje strukture atoma nisu pogođene, ali se energija, obično u obliku topline, ili oslobađa ili apsorbira tijekom kemijske reakcije. Kemijski sastav reaktanata, ili sastojaka prije reakcije, napisan je na lijevoj strani kemijske jednadžbe. Proizvodi, odnosno dobiveni spojevi, napisani su na desnoj strani.
Kemijski sastav spoja predstavljen je kemijskom formulom. Kemijska formula pokazuje koliko je atoma svakog elementa prisutno u jednoj molekuli ili stabilnoj zbirci atoma. Na primjer, molekula vode ima kemijsku formulu H2O jer ima dva atoma vodika i jedan atom kisika. Kemijske formule više molekula u jednadžbi razdvojene su znakovima plus.
Iako velika količina tvari može reagirati, kemijska se jednadžba bavi samo omjerima uključenih molekula. Reaktanti i produkti u kemijskoj reakciji mogu reagirati samo u određenim omjerima. To je zato što atomi nisu niti stvoreni niti uništeni; koji god atomi prisutni prije reakcije moraju ostati i poslije. Zbog toga je potrebno uravnotežiti kemijske jednadžbe. Kemijska jednadžba pokazuje uravnoteženu reakciju u njenoj najmanjoj mogućoj količini.
Možda će biti potrebno dodati koeficijente lijevoj strani kemijskih formula kako bi se postigla uravnotežena jednadžba. U mnogim reakcijama prisutno je više od jedne određene molekule – čak iu osnovnom ili najmanjem mogućem primjeru. Ako su dva atoma elementa prisutna, ali nisu u istoj molekuli, umjesto indeksa koristi se koeficijent 2. Na primjer, 2 H2O su dvije molekule vode, ili 4 atoma vodika i 2 atoma kisika.
Područje proučavanja mjerljivih odnosa između kemijskih reaktanata i proizvoda naziva se stehiometrija. Korisno je za izračunavanje količine proizvoda koja se može stvoriti s danom količinom reaktanta. U stvarnim kemijskim reakcijama općenito je nemoguće postići da se 100% reaktanata pretvori u produkte. To je zato što je materija odvojena u prostoru i reaktanti moraju biti u kontaktu s drugim da bi reagirali.
Dodatni zapis u kemijskoj jednadžbi može otkriti više informacija o reakciji. Kada atomi ili molekule imaju električni naboj, na primjer, ovaj se broj piše u nadskriptu sa predznakom plus ili minus za pozitivan ili negativan naboj. Ostali elementi jednadžbe uključuju slova u zagradama, koja se koriste za označavanje je li spoj čvrst, tekući ili plin. Simboli se također mogu postaviti između reaktanata i proizvoda kako bi se odredila brzina reakcije i da li se energija oslobađa ili apsorbira.