Топохими́ческие реа́кции — химические реакции, происходящие на границе раздела твердых фаз; например, дегидратация кристаллогидратов, восстановление окислов, термический распад азидов тяжелых металлов. Топохимические реакции начинаются не во всем объеме, а с отдельных, наиболее реакционноспособных мест твердого тела (локализация процесса); возникнув в таком месте, реакция продолжается в соседних областях кристалла (автолокализация процесса).
Причины локализации процесса связаны с наличием дефектов в кристаллах и малой подвижностью ионов, атомов или молекул, образующих кристаллическую решетку. Автолокализация процесса обусловлена каталитическим влиянием твердого или газообразного продукта реакции, а также кристаллохимическими особенностями развития реакции в кристалле. Межфазовая поверхность, в пределах которой локализованы топохимические реакции, возникает вследствие образования и роста реакционных ядер; скорость процесса пропорциональна величине этой поверхности в момент времени. Кинетический анализ топохимической реакции включает не только учет развития процесса во времени, но и в пространстве. Дефекты в кристаллах оказывают влияние на скорость реакции, что проявляется в изменении как числа потенциальных центров реакции на поверхности, так и условий для явлений переноса в твердом теле. С ролью дефектов в развитии топохимической реакции связаны также эффект влияния «предыстории» препарата (реагента) на его реакционную способность, многообразие факторов, воздействующих на их скорость. Характер влияния дефектов в кристаллах на скорость реакции в конкретном случае зависит как от вида и концентрации дефектов, так и от механизма элементарных стадий. Топохимические реакции сопровождают природные процессы (выветривание, превращения минералов). К топохимическим реакциям относятся процессы обжига, восстановления, хлорирования руд металлов, цементация стали, производство керамики и огнеупоров, приготовление катализаторов, получение ферритов, стадии фотографического процесса, газовая коррозия металлов и сплавов, разложение взрывчатых веществ при нагревании, процессы синтеза и очистки полупроводниковых материалов.