Phản ứng phân hủy là quá trình hóa học mà các hợp chất được phân tách thành các hợp chất khác, có thể là các hợp chất có cấu trúc phức tạp hơn hoặc các hợp chất đơn giản hơn. Phản ứng phân hủy có thể xảy ra khi các hợp chất được tiếp xúc với nhiệt độ cao, ánh sáng, hay các chất hóa học khác. Phản ứng phân hủy cũng có thể xảy ra khi các hợp chất được tiếp xúc với các chất hóa học khác, như các chất axit, baz, hay các chất hóa học khác.