一連の反応の過程で，その進行が，活性の高い分子，原子，あるいは素粒子によってなされる反応．セミヨーノフが燃焼反応について，最初にこの機構を提唱した．燃焼反応の場合，素反応により反応が進行するのに，H，O，OHなどの活性基が重要な役割を果たす．この活性基が，起鎖反応で発生すると，分岐反応により増加し，反応を加速的に進行させる．核分裂（連鎖）反応についても同様で，核分裂の際発生する中性子などの活性粒子が反応を加速的に進行させる．