Nekatera kemična dejanja potekajo nepovratno v eni smeri. En primer tega je zgorevanje plina vodika (H) v kisiku (O) za proizvodnjo vode, kot je prikazano v formuli 2 H2 + O2 => 2 H2O. Nasprotna reakcija, 2 H2O => 2 H2 + O2, se v teh pogojih ne zgodi, ne glede na to, koliko časa mine. Obstajajo reverzibilne reakcije, kot je leta 1803 odkril kemik Claude-Louis Berthollet. Reverzibilne reakcije potekajo v eni smeri, dokler povratne reakcije ne postanejo prednostne, kar povzroči ravnotežje in omogoči izračun ravnotežnih konstant.
Takšne ravnotežne konstante so bile izpeljane iz matematičnih razmerij, razkritih v času s prizadevanji mnogih znanstvenikov. Ta razmerja uporabljajo razmerja koncentracij raztopljenih vrst v reakcijskem sistemu. Eden preprostih primerov je ionizacija ocetne kisline. Druga je reverzibilna razgradnja plinskega dušikovega tetroksida. V teh, tako kot v vseh primerih, so ravnotežne konstante odvisne od sistemskih pogojev, kot je temperatura.
Ocetna kislina disociira v pozitivni vodikov ion plus negativni acetatni ion. Reakcija je reverzibilna zaradi tega, da se ti ioni lahko in se bodo rekombinirali v kislinske molekule. Druge molekule ocetne kisline se nato disociirajo, da nadomestijo tiste, ki so se rekombinirali. Rezultat je ravnotežje, ki vodi do matematičnega izraza. Koncentracije ionov in kislin se nanašajo na ravnotežno konstanto z izrazom K = [H+][Ac-]/[HAc]. Logično je, da je ravnotežna konstanta za obratno reakcijo obratna od tega K, ker koncentracija kisline postane števec, koncentracije ionov pa imenovalec.
Za dušikov tetroksid, ki vsebuje dušik (N) in kisik, je kemijska reakcija zapisana N2O4 ⇆ 2 NO2. Vsaka sprememba deleža teh dveh vrst v zaprtem sistemu je odvisna od spremembe tlaka v sistemu; za vsako molekulo tetroksida, ki se razgradi, nastaneta dve molekuli dušikovega dioksida, ki povečata tlak. To zahteva energijo in več kot eno točko negativno vpliva na razcep. Enačba se glasi K = [NO2][NO2]/[N2O4]. Kar zadeva ocetno kislino, je ravnotežna konstanta za povratno reakcijo, tako kot za vse ravnotežne konstante za vse reverzne reakcije, inverzna tej K.
Nepovratne reakcije so podvržene enakim matematičnim razmerjem kot tiste reakcije, ki so reverzibilne. V takih primerih pa imenovalec postane 0 ali neskončnost, če preučimo naprej ali povratno reakcijo. To kaže na ravnotežno konstanto z nasprotno vrednostjo, neskončno ali 0. Takšna informacija je neuporabna. Zanimiva je tudi možnost sprožitve reakcije do konca, zaradi česar je nepovratna z odstranitvijo enega od produktov iz sistema, na primer skozi polprepustno membrano, ki zadrži reaktante.