El diseño de un reactor debe basarse en el estudio cinético y termodinámico de la reacción química que se pretende realizar. Además debe tenerse en cuenta la producción deseada y las características de la materia prima a utilizar.
La termodinámica química permite establecer el calor desprendido o absorbido por la reacción, así como la extensión en la que se produce la reacción, mediante el cálculo de la constante de equilibrio.
Por otro lado, la cinética química nos aporta datos sobre la velocidad de reacción, así como su dependencia con la concentración, temperatura, presión y uso de catalizadores.
Termodinámica y cinética nos proporcionan la información sobre la condiciones en las que una reacción tendrá lugar con rendimientos y duración aceptables.