基元反应，或称基本反应，顾名思义，即最简单的化学反应步骤，是一个或多个化学物种直接作用，一步（单一过渡态）转化为反应产物的过程。微观上看所有化学反应过程都是经过一个或多个简单的反应步骤（即基元反应）才转化为产物分子的。基元反应为组成化学反应的基本单元。通常反应机理便是研究反应是由哪些基元反应组成的。与基元反应相对的概念为非基元反应。对于基元反应，反应的反应级数就等于该反应的反应分子数。
化学反应方程式除非特别注明，一般都表示反应物与产物间的计量关系，而不代表基元反应。一个著名的例子是氢和碘在气相化合生成碘化氢的反应，以前曾认为这是这两种分子直接发生碰撞的结果（即自身为基元反应），但后来的研究否定了这种看法。
