在化学中，三级反应（英文：third-order reaction）亦称三次反应，是指反应级数为3的化学反应，或反应速率与所有反应物的总浓度三次方成正比。一般而言，三级反应是罕见的，因为它们需要同时三体碰撞的化学物质。多数的三阶反应都是有三个不同的反应物，而每个反应物的级数皆为1的组合。三级反应有三种情况，一种是有三个反应物，而反应速率与所有三个反应物浓度的积的一次方成正比，另一种是有两个反应物，应速率与其中一个反应物浓度的二次方和另外两个反应物物浓度的积的一次方的乘积成正比，最后一种是指有一种反应