Reakcja złożona – reakcja chemiczna, w której można wyodrębnić dwie lub więcej różnych reakcji elementarnych, nazywanych również prostymi lub izolowanymi^[1][2] (np. rozpad określonych związków chemicznych lub reakcje zachodzące w wyniku zderzenia cząsteczek dwóch lub trzech związków, wchodzących w skład mieszaniny reagentów). Równanie reakcji złożonej jest sumą odpowiednich równań reakcji elementarnych – wyraża bilans masy (zobacz – stechiometria), a nie ilustruje mechanizmu reakcji. Wyrażenie określające wartość stałej równowagi reakcji złożonej jest liniową kombinacją wyrażeń dotyczących reakcji elementarnych^[3]. Opisy kinetyki opiera się również na znajomości równań kinetycznych reakcji elementarnych^[4].

Najlepiej poznanymi typami reakcji złożonych są^[1][4]:

• reakcja odwracalna,
• reakcje równoległe,
• reakcje następcze,
• reakcja łańcuchowa,
• reakcje sprzężone.