Il termine fenomeno, derivato dal tardo latino phaenomĕnon, ha diversi significati: in questo caso siamo interessati al suo significato come manifestazione percettibile o che appare nella coscienza di una persona. La sostanza chimica, d'altra parte, è quella legata alla composizione dei corpi.

Un fenomeno chimico è chiamato un processo che produce la trasformazione di una o più sostanze . In questo quadro, le sostanze originali (i reagenti ) subiscono un'alterazione della struttura e dei legami delle loro molecole e diventano altre sostanze (i prodotti ).

In questo tipo di processi termodinamici, i prodotti cambiano in base alle condizioni, sebbene alcune grandezze rimangano costanti in qualsiasi fenomeno chimico (come massa totale o carica elettrica).

Questi fenomeni chimici o reazioni chimiche costituiscono eventi che possono essere osservati e misurati. Le sostanze che intervengono, se combinate insieme, registrano un'alterazione osservabile e misurabile della loro composizione chimica. Questi fenomeni possono essere rappresentati simbolicamente attraverso equazioni chimiche.

Un'altra peculiarità dei fenomeni chimici è che le sostanze originali non vengono conservate, poiché la loro struttura chimica cambia irreversibilmente. Questo è il motivo per cui i prodotti hanno proprietà diverse rispetto ai reagenti.

Le reazioni che costituiscono i fenomeni chimici sono varie: possono essere reazioni di decomposizione, di sintesi, di sostituzione, ecc. Anche la velocità con cui avviene la reazione varia, essendo correlata a temperatura, pressione, concentrazione e altri fattori.

L' ossidazione di un'unghia di ferro trovata all'aperto è un esempio di un fenomeno chimico . In questo caso viene eseguita una reazione di riduzione-ossidazione (o reazione redox), con uno o più elettroni trasferiti tra i reagenti.