En nedbrytningsreaktion uppstår när ett komplext ämne bryts ner till två eller flera enklare ämnen. Nedbrytningsreaktioner är motsatsen till syntesreaktioner, som uppstår när två eller flera enkla ämnen kombineras för att bilda en mer komplex substans. Nedbrytningsreaktioner kan uppstå spontant eller de kan induceras av värme, ljus eller andra former av energi.