虽然化学方程式中各物质的计量比看似简单,但微观上,一个化学反应通常是经过几步完成的,描述化学反应的微观过程的化学动力学分支称为反应机理。反应机理中,每一步反应称作基元反应,基元反应中反应物的分子数总和称为反应分子数。反应机理由一个或多个基元反应所组成,这些基元反应的净反应即为表观上的化学反应。这些基元反应中,反应速率最慢的一个称为速率控制步骤,简称“速控步”,是决定总反应的速率的步骤。正如从酒瓶中倒酒时,决定酒的流速的是瓶颈的直径一样,速率控制步骤对于整个化学反应的速率也有类似的效应,称为“瓶颈效应”。通常情况下,速控步后的任何基元反应对反应速率是丝毫没有贡献的。为了由提出的反应机理推导出实验得到的速率方程,一般采取两种方法:平衡假设法和稳态近似法。前者方法中,假设互逆反应在反应中可以达到平衡,然后推出反应的速控步,进一步得到速控步的速率方程,并将该方程中不属于计量方程式的反应物用其他表达式代替;后者方法中,假设中间产物的浓度在反应过程中保持近似不变,并假设某一步为速控步,推导出最后的表象速率方程。