Las reacciones no suelen ser elementales. Por tanto habitualmente hay que explicar cómo ha podido transcurrir la reacción mediante un mecanismo. Esto es, postular una secuencia de reacciones elementales, que reflejen la estequiometría de la reacción global, que sean consistentes con la ecuación de velocidad experimental. En definitiva, el mecanismo de reacción debe cumplir, explicar la ecuación de velocidad experimental.
La sencillez y simplicidad priman a la hora de plantear un mecanismo. Cuanto más sencillas sean las reacciones elementales, menor sea el cambio, y menos enlaces se rompan mejor. Por ejemplo, son preferibles etapas elementales unimoleculares o bimoleculares antes que trimoleculares, o etapas de transferencia electrónica (redox) en las que se transfiere sólo un electrón (monoelectrónicas).
Los intermedios de reacción que aparecen en el mecanismo han de confirmarse experimentalmente. De este modo se refuerza de forma definitiva el mecanismo propuesto.
Los mecanismos pueden ser de secuencia abierta o de secuencia cerrada. En los de secuencia abierta los intermedios aparecen en una etapa y desaparecen en otra. En los de secuencia cerrada aparecen, desaparecen y vuelven a aparecer, siendo así lo que se conoce como reacción en cadena.
La propia ecuación de velocidad experimental puede dar pistas a la hora de plantear el mecanismo. Por ejemplo si:
$ v \propto [\ ]^{1/2 \smash{\text{ (semientero)}}} $
Es indicativo del desdoblamiento de una molécula. Por ejemplo una etapa de formación de un radical:
$ \ce{X2 -> 2 X^.} $
Cuando se hace muy difícil resolver de forma exacta el sistema de ecuaciones diferenciales de velocidad resultante del mecanismo propuesto, para comprobar la concordancia con la ecuación de velocidad experimental, se emplean métodos aproximados:
a) Método del estado estacionario.
b) Método de la etapa determinante o limitante.