Après un rappel des bases de la cinétique chimique et des mécanismes réactionnels, cet ouvrage étudie la modélisation des étapes élémentaires en milieu gazeux et en milieux condensés liquide et solide ainsi que les réactions élémentaires interphases : ces différentes méthodes permettent de déterminer la réactivité d'une étape élémentaire, l'expression du coefficient de vitesse et ses variations avec la température.

Mécanismes réactionnels et cinétique chimique développe ensuite trois domaines importants pouvant conduire à des régimes pseudo-stationnaires : les réactions en chaîne, les catalyses homogène ou hétérogène et les réactions hétérogènes stoechiométriques. Enfin, il analyse certains régimes non pseudo-stationnaires tels que les combustions et les explosions thermiques.