不可逆反应是指在一定条件下只能向一个方向进行，且无法自然回到原来状态的化学反应。这类反应的特点是，随着时间的推移，反应物无法回到过去某个时间点的状态。不可逆反应通常具有极大的平衡常数（10^4或更大），表明正反应进行得极为彻底，逆反应几乎不发生。例如，ATP水解成ADP的反应就是一种不可逆反应。

在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应的方向进行的反应，叫做可逆反应。一些化学反应进行的结果，反应物能完全变为生成物，即反应能进行到底。这种反应就是不可逆反应。

标准平衡常数的物理意义是：表示在一定温度下，可逆反应到达平衡时，反应物和产物间量的关系，也是可逆反应可能进行的最大限度的量度。

有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略，把反应物能完全变为生成物的反应叫做不可逆反应，用“=”号表示，例如：Ba2++SO42-=BaSO4↓

不可逆反应与可逆反应的本质区别是体系的熵增原理。

在物理学上对可逆与不可逆过程的定义是：一个系统由某一状态出发，经过某一过程达到另一状态，如果存在另一过程，它能使系统和外界完全复原（系统回到原来状态，同时消除了系统对外界的一切影响），则原来的过程称为可逆过程；反之，如果用任何方法都不可能使系统和外界完全复原，则原来的过程称为不可逆过程。河水能从高处流向低处，这就是不可逆过程，因为水不可能自发地再从低处回到高处。这里“自发地”三个字很重要，因为我们完全可以用水泵把水从低处抽到高处，即需要外界对水做功，于是外界发生了变化，产生了影响，这种影响是不可能消除的。这样的例子可以举出很多很多：煤炭燃烧可以放出热量，而反过来则不可能把放出的热量完全收回再变回煤炭；生命的孕育、生长、衰老、死亡，都不可能逆向进行。