Цепны́е реа́кции, сложные реакции, в которых промежуточные активные частицы, регенерируясь в каждом элементарном акте, вызывают большое число (цепь) превращений исходного вещества. В химических цепных реакциях (горение, полимеризация и др.) активные частицы — свободные радикалы, возбужденные атомы и молекулы; в ядерных цепных реакциях — нейтроны. Большой вклад в теорию цепных реакций внесли Н. Н. Семенов, С. Хиншелвуд, Я. Б. Зельдович, Ю. Б. Харитон.