Zoals de fysische eigenschappen van de molecule in een reactiesysteem de molecule karakteriseren, en men dus kan spreken van meer en minder molecules, zo karakteriseert de stoichiometrie de reactiemogelijkheden. De stoichiometrie is het verschil dat een verschil maakt en stabiel blijft gedurende de reactie. De stoichiometrie is dus een emergente entiteit. Met deze karakterisering kan de reactiedynamiek weergegeven worden, dynamiek die uitdrukt dat men wel iets kan anticiperen (indien men molecule m toevoegt, dan...) maar ook iets moet laten gebeuren (men kan enkel achteraf vaststellen dat een concentratie groter wordt of kleiner wordt en pas achteraf kan de stoichiometrie opgesteld worden). Dit groter of kleiner worden noemen we positieve en negatieve feedback (typisch voorbeeld is een explosie versus het streven naar een evenwicht). Dit hebben we van stap t tot stap t+Δt in zijn meest eenvoudige kwantitatieve vorm als de volgende toenames van de intensiteit van het verschil (x-x0) gemodelleerd:
Positieve feedback: (x-x0)(t+Δt)=k(x-x0)(t) met 0<k<1
Negatieve feedback: (x-x0)(t+Δt)=-k(x-x0)(t) met 0<k<1
De dynamiek van een reactie karakteriseren we door de eigenwaarde k en wordt onderzocht door de parameters te zoeken die het gedrag van het reactiesysteem bepalen. De reactieflow (het aantal mol) per tijdseenheid is de (x-x0) uit de formule. Dit is een nieuw inzicht. Immers: in tegenstelling met de dynamiek in andere processen veranderen in een reactiesysteem de componenten en hun intensiteiten. Dus wat onveranderd blijft zijn niet die entiteiten, het gedrag is niet het gedrag van die entiteiten, het is het gedrag dat gekarakteriseerd wordt door de emergente entiteit: de stoichiometrie. De componenten noemen we reactanten, reactieproducten, maar ook oplosmiddelen en katalysatoren. Reactanten en reactieproducten kunnen we karakteriseren doordat hun intensiteit tijdens het doorgaan van het proces voortdurend verandert. De verandering van het aantal deeltjes (aantal mol), gewogen met de stoichiometrie, van (minstens) één van de reactanten of reactieproducten is voldoende om het hele proces te volgen. Neem bijvoorbeeld de reactie 2S+T→S', dan zal een verandering van 2 maal het aantal mol van S exact overeenkomen met de verandering van 1 maal het aantal mol van T maar ook de verandering van 1 maal het aantal mol van S’. “Overeenkomen” is niet anders dan een conjunctie. Dat is niet anders dan de conjunctie van toestand, omgeving en spoor. We kunnen dus de “mate van reactie” volgen (die gewoonlijk met het symbool ξ aangeduid wordt). Als op een bepaald moment de hoeveelheid S gelijk is aan 2ξ, dan volgt hieruit dat op datzelfde moment de hoeveelheid T gelijk is aan ξ en de hoeveelheid S’ gelijk is aan ξ.
De hoeveelheid molecules kan in de praktijk als een concentratie uitgedrukt worden omdat in praktijk elke reactie omgeving in volume beperkt is. Het is gewoonlijk eenvoudiger om het volume constant te houden dan te verhinderen dat de reagerende massa niet toeneemt noch afneemt. Dit laatste is enkel mogelijk in fysisch volledig gesloten reactievaten, waarbij dan ook bijvoorbeeld de druk en dus de energetische toestand verandert (bijvoorbeeld als een van de reactieproducten een gas is die uit het substraat ontsnapt, of een vaste stof die neerslaat en dus geen deel meer uitmaakt van de gemodelleerde reactiemogelijkheden). Producten die dus van fase veranderen in het reactievat kunnen als een nieuwe soort voorgesteld worden omdat ze op moleculaire schaal andere reactiemogelijkheden hebben, de reactanten en reactieproducten zijn dus soorten entiteiten (metabolieten) die verschillend kunnen zijn van hun voorkomen buiten het reactiemilieu. Dit geldt uiteraard ook voor de reactieve kernen (die bijvoorbeeld in een opgeloste vorm een lading kunnen dragen, waarbij dan redox reacties mogelijk worden waarbij elektronen uitgewisseld worden).
Een model dat daarom dikwijls gebruikt wordt om een toestand in een reactiesysteem te beschrijven is een concentratie vector (flux vector) die evenveel componenten heeft als er soorten molecules in de reactie optreden (zowel reactanten als reactieproducten). Aangezien de molecules elkaar uitsluiten geeft de vector de ingenomen toestanden in een toestandsruimte. De toestand is de intensiteit van de concentratie van een component. De concrete baan in de toestandsruimte kan gedurende de reactie gevolgd worden. De “entiteit die stabiel blijft tijdens de reactie” wordt dan voorgesteld door de stoichiometrische matrix, de operator die de ene vector in de andere kan transformeren. Als nieuwe molecules toegevoegd worden zullen de mogelijke reacties kunnen veranderen en zal ook de stoichiometrie kunnen veranderen. Daarenboven wordt elke deelreactie in het gesloten systeem niet alleen door de concentratie en het chemisch potentiaal van de reactanten en producten bepaald, maar ook door energetische factoren (het exotherm of endotherm zijn van de reactie bijvoorbeeld, die op zijn beurt weer andere reacties versnelt of vertraagt). Dus de stoichiometrie is niet allesbepalend, formeel zal elke k dus in de loop van het proces kunnen veranderen, wat slechts achteraf kan vastgesteld worden. Daarenboven gaat men dikwijls uit van perfect gemengde reactievaten waarin de migratie van producten geen rol meer speelt. Om spontane reacties in natuurlijke (en reële technische) systemen te beschrijven is dat echter geen realistische benadering. Sommige reactiesystemen vertonen een dynamiek waarin sommige reactanten in reactieproducten transformeren en die reactieproducten terug in dezelfde reactanten transformeren, eventueel op een andere tijd en plaats in het reactievat omdat ze aan een migratie gradiënt in het reactievat onderhevig zijn (veroorzaakt door verschillen in densiteit, energie enz...). Zolang er energie toegevoegd en afgevoerd wordt kan een reactieomgeving zichzelf onderhouden en dikwijls ontstaan hierbij patronen die een eigen tijd vertonen (de eigen tijd kan gemeten worden met behulp van elkaar uitsluitende toestanden die met regelmaat terugkomen). De toestandsruimte van zo'n reactiesystemen moet men dan met nog meer parameters beschrijven (plaats en snelheid van migratie, enz…) en deze inzichten hebben het mogelijk gemaakt om verschillende energieën op gelijke voet te gaan behandelen. We weten nu dat de verandering van energie de som is van de veranderingen van zowel elektromagnetische energie, translatie energie, rotatie energie, fluïdomechanische energie, thermische energie en chemische energie.
Dynamiek waarin sommige soorten reactanten verdwijnen is normaal: een spontaan proces leidt tot een reductie van het aantal onderscheidingen die relevant zijn in het proces. Reactieproducten zijn met minder onderscheidingen te beschrijven. Veel moeilijker is dat sommige soorten nieuw ontstaan. Dit is veel zeldzamer dan de normale reactiedynamiek maar het ligt wel aan de basis van de evolutie van het leven op aarde zoals we dat nu begrijpen.