Dans le procédé de production chimique, le réacteur est le siège non seulement de réactions chimiques simples, mais aussi de transferts de masse physiques tels que l'écoulement de fluides, les transferts de chaleur et de matière, ainsi que le mélange. Dans le réacteur, les réactions chimiques sont induites par divers facteurs. Par exemple, pour les réactions entre phases gazeuse et liquide, la vitesse de réaction dépend de la température et de la concentration, mais aussi de la taille de l'interface entre les phases et de la vitesse de diffusion. Pour les réactions entre phases gazeuse et solide, quelles que soient les conditions, les composants en phase gazeuse diffusent d'abord vers la surface du catalyseur solide, puis subissent des réactions chimiques.