反應速度與兩個反應物濃度的乘積成正比，也就是與反應物濃度的二次方成正比的化學反應稱為二級反應。二級反應的反應速度方程式為： dx/dt=k(a-x(b-x) a與b分別為反應物開始時的濃度，x為生成物的濃度。若a＝b則 dx/dt=k(a-x)(a-x) 以1／a-x對t作圖，得一直線。這是二級反應的特征。二級反應的半衰期為1／Ka，即開始時反應物濃度愈大，則完成濃度減半所需的時間愈短。二級反應最為常見，如乙烯、丙烯、異丁烯的二聚反應，乙酸乙酯的水解，甲醛的熱分解等，都是二級反應。