En kjemisk mekanisme er en teoretisk formodning som prøver å beskrive i detalj hva som skjer på hvert trinn av en samlet kjemisk reaksjon. De detaljerte trinnene i en reaksjon er ikke observerbare i de fleste tilfeller. Den antatte mekanismen er valgt fordi den er termodynamisk gjennomførbar, og har eksperimentell støtte i isolerte mellomprodukter eller andre kvantitative og kvalitative egenskaper ved reaksjonen. Den beskriver også hver reaktive mellomliggende, aktiverte kompleks og overgangstilstand, og hvilke bindinger som er brutt (og i hvilken rekkefølge), og hvilke bindinger som dannes (og i hvilken rekkefølge). En komplett mekanisme må også forklare årsaken til reaktantene og katalysatorene som brukes, stereokjemien som observeres i reaktanter og produkter, alle dannede produkter og mengden av hver. sentrer|miniatyr|500x500pk|S2 reaksjonsmekanisme. Legg merke til den negativt ladede overgangstilstanden i parentes der det aktuelle sentrale karbonatomet viser fem bindinger, en ustabil tilstand. Metoden med elektron- eller pil skyving brukes ofte for å illustrere en reaksjonsmekanisme; se for eksempel illustrasjonen av mekanismen for benzoinkondensering.