유기화학반응을 반응속도론적 측면에서 연구함으로써 반응계의 분자구조를 추정하여 반응기구를 해명하는 학문분야. 유기화학반응은 친전자반응(親電子反應)·친핵반응(親核反應)·라디칼반응으로 분류된다.

치환반응에 대해 살펴보면 방향족 화합물의 치환반응은 보통 친전자적인 반응이며 시그마착물(錯物)이라는 중간상태를 경유하여 진행한다.

포화탄소상에서외 치환반응에 관해서는 영국의 C. K.인 골드 등에 의한 연구에서 S1, S2, S라는 다른 반응 경로로 진행함이 알려져 있다((b)~(d)).

S1반응은 1분자적인 친핵치환반응으로 탄소양이온을 경유하여 진행하며 S2반응은 2분자적인 친핵치환으로 치환을 일으키는 기(基)와 떨어져 나오는 기 두 개가 반응중심의 탄소와 결합해 있는 5배위탄소(配位炭素)를 경유하여 진행한다.

S1과 S2반응은 생성물의 라세미화(化)가 일어나나 S2에서는 입체배치의 반전(反轉)이 발생하므로 구별된다.

S반응은 본질적으로는 S2반응이지만 분자내에서의 반응이므로 입체배치가 보지(保持)된 생성물을 준다.

제거반응(탈리반응)도 치환반응과 마찬가지로 1분자적 및 2분자적 경로로 진행하며 각기 E1반응과 E2반응으로 구별된다.

여기서 S는 치환(substitution), E는 제거(elimination)를 나타내는 약호이며, N은 친핵반응(nucleophilic reaction), 1과 2는 각기 1분자 반응과 2분자 반응을 나타낸다.

1분자 반응인가 2분자 반응인가의 여부는 반응속도가 반응물의 농도에 어느 정도 의존하는가를 조사해 보면 알 수 있으므로 이 방법을 통해 반응의 메커니즘을 해명할 수 있다.

이와 같이 반응속도를 해석함으로써 반응기구를 연구하는 방법을 반응속도론(kinetics)이라 하며 이것은 유기반응론에서 가장 중요한 방법론이다.