반응 물질 A와 B에서 생성 물질 C와 D가 생기는 화학 반응(A+B→C+D, 정반응)이 진행되고, 그 역반응(C+D→A+B)도 진행될 때 이 화학 반응을 가역 반응이라 한다. 가역 반응은 ⇌의 기호를 써서, A+B⇌C+D처럼 표시한다. 주어진 조건하에서 화학 평형이 생성 물질 쪽에 심하게 치우쳐 있을 때는 반응은 정반응만이 불가역적으로 진행된다. 그러나 그렇지 않을 때는 정반응에 의한 생성 물질의 축적과 함께 화학 평형의 치우침의 정도에 따른 빠르기로 역반응이 진행되어 반응은 가역적이 되며, 화학 평형에 달했을 때 반응의 정·역이 모두 겉보기상 멈춘다. 예를 들어 수소와 질소를 반응시키면 암모니아가 생기면서 화학 평형에 이르고 수소·질소·암모니아가 공존한채로 겉보기상 반응이 멈춘다. 화학평형일 때의 암모니아 농도는 온도와 압력으로 결정된다. 이것은 3H₂+N₂⇌2NH₃이라 표시하는 가역 반응이다.