يمكن التفريق بين التفاعلات الكيميائية والتفاعلات الفيزيائية عن طريق بعض العلامات المميزة التالية:
1- التغير الدائم: التفاعلات الكيميائية تؤدي إلى تشكيل مركبات جديدة تحتوي على صفات وخواص مختلفة تمامًا عن المواد الأصلية. في حين أن التفاعلات الفيزيائية تؤدي إلى تغيير في الحالة الفيزيائية للمادة مثل التغير في درجة الحرارة أو الحجم أو الشكل، ولكن المادة في حد ذاتها لا تتغير.
2- امتصاص أو إطلاق الطاقة: التفاعلات الكيميائية عادة ما تصاحبها امتصاص أو إطلاق للطاقة. قد يتم تحرير حرارة أو ضوء أو طاقة كهربائية أو تغير في الطاقة الكيميائية. بينما التفاعلات الفيزيائية عادة ما تكون غير مصحوبة بتغير في الطاقة.
3- سرعة التفاعل: التفاعلات الكيميائية غالبًا ما تكون أبطأ من التفاعلات الفيزيائية. قد تستغرق التفاعلات الكيميائية بعض الوقت للتحقق وغالبًا ما تتطلب ظروفًا معينة مثل درجة حرارة محددة أو وجود محفز. بينما التفاعلات الفيزيائية عادة تحدث بسرعة وبشكل فوري.
4- تغيير في الطبيعة الكيميائية: التفاعلات الكيميائية تتضمن تشكيل روابط كيميائية جديدة بين الذرات والجزيئات، وتحول المواد الأصلية إلى مواد جديدة تحتوي على صفات وخواص مختلفة. في حين أن التفاعلات الفيزيائية لا تؤدي إلى تغيير في الطبيعة الكيميائية للمادة بل تؤدي فقط إلى تغيير في الحالة الفيزيائية للمادة.