Reactiemechanisme, of reactieroute, beschrijft de opeenvolgende stappen op moleculair niveau die plaatsvinden in een chemische reactie. In elke stap worden moleculaire bindingen gemaakt of verbroken. Reactiemechanismen worden gepostuleerd en vervolgens ondersteund of weerlegd, maar de overkoepelende voorwaarden voor het definiëren van een reactiemechanisme/reactieroute zijn dat alle afzonderlijke stappen samen zinvol zijn met betrekking tot de algehele reactievergelijking, en dat de snelheidswet voor de langzaamste stap overeenkomt met de empirisch gemeten totale snelheid.
De afzonderlijke stappen waaruit de meeste reactiemechanismen bestaan, worden beschreven als unimoleculair of bimoleculair. Een unimoleculair mechanisme treedt op wanneer een molecuul ofwel dissocieert om twee soorten te vormen of een interne herschikking ondergaat. De snelheidsvergelijking voor een unimoleculaire reactie wordt beschreven als eerste orde, omdat deze alleen afhangt van de concentratie van één reactant en wordt geschreven als d[A]/dt= - k[A], waarbij k de snelheidsconstante is. Een bimoleculaire reactie treedt op wanneer twee moleculen worden gecombineerd en de snelheidsvergelijking is d[A]/dt = - k[A][B] (tweede orde) of tweede orde in een van de moleculaire soorten, d[A]/dt = - k[A]2
