thumb|250px|Szybkość reakcji zależy od prawdopodobieństwa zderzeń między cząsteczkami o odpowiednio wysokiej energii (teoria zderzeń, energia aktywacji) Reakcja drugiego rzędu – reakcja, w której równaniu kinetycznym (w postaci jednomianu potęgowego) suma wykładników potęg jest równa 2.
Można też ją zdefiniować jako reakcję elementarną, której kinetykę opisuje równanie kinetyczne będące jednomianem drugiego stopnia. Oznacza to, że szybkość reakcji jest proporcjonalna do iloczynu dwóch wartości stężenia reagentów. Ten iloczyn wyraża prawdopodobieństwo zderzeń między cząsteczkami o odpowiednio dużej energii, prowadzących do zajścia elementarnych aktów reakcji, analizowanej w skali cząsteczkowej (zobacz – teoria zderzeń).
Zależności kinetyczne thumb|250px|Krzywe kinetyczne reakcji drugiego rzędu typu – stężenie substratu, – stężenie początkowe, – czas połowicznej przemiany
Reakcja typu A + A → produkty W reaktorze okresowym jest to reakcja rzędu drugiego o równaniu kinetycznym: , gdzie: – szybkość reakcji, – stężenie substratu A, – stała szybkości reakcji.
Przyjmując idealne wymieszanie reagentów i stałą objętość mieszaniny reakcyjnej, równanie bilansu masy ma postać: , a po rozdzieleniu zmiennych i scałkowaniu: , czyli , gdzie – początkowe stężenie substratu A.