Гомоли́тические реа́кции — химические реакции, протекающие с разрывом электронной пары (обозначенной двумя точками), осуществляющей химическую связь — А : В→А ·+ В ·. Для осуществления гомолитических реакций используют термохимический, каталитический, фотохимический, радиационно-химический, электрохимический методы. Возможность реакции определяется энергией диссоциации связи. В газовой фазе гомолиз протекает легче, чем гетеролиз. По гомолитическому механизму протекают цепные реакции, например фотогалогенирование предельных углеводородов (металепсия), радикальная полимеризация, нитрование алифатических соединений.