Las reacciones complejas son la forma más habitual de la química real: no ocurren de un solo golpe, sino en una secuencia de dos o más etapas elementales llamada mecanismo. Como en la fila para entrar a un concierto, hay que pasar por cada control en orden, y si el control de seguridad es lentísimo, toda la entrada será lenta aunque los otros pasos sean rápidos.

Una reacción elemental ocurre en un solo paso y con un solo choque, y no se puede dividir más, mientras que la reacción compleja encadena varias de ellas. El mecanismo es la lista ordenada de esos pasitos. Al sumar todas las etapas y cancelar lo que aparece a ambos lados debe obtenerse exactamente la reacción global; si no coincide, el mecanismo propuesto es inválido.

Para entender el mecanismo hay tres conceptos clave. El intermediario se forma en un paso y se consume en otro, por eso no aparece en la reacción global ni en la ley final, como el NO3 en la reacción NO2 + CO -> NO + CO2. La molecularidad indica cuántas partículas chocan en una sola etapa: unimolecular si es una, bimolecular si son dos y trimolecular si son tres, sin que existan etapas con más de tres por ser casi imposibles. La etapa determinante o lenta es la más lenta y manda en la velocidad total.

La ley de velocidad se escribe solo a partir de la etapa lenta, usando como exponentes los coeficientes de esa etapa, con la forma general v = k [A]^m [B]^n. Por eso en el ejemplo con paso lento NO2 + NO2 -> NO3 + NO, la ley es v = k [NO2]^2 y aumentar [CO] no cambia la velocidad porque el CO no participa en el paso lento.