두 상 이상의 계면이 존재하는 시스템에서 일어나는 화학 반응을 말한다. 다른 상에 존재하는 물질과 반응하는 경우(기체와 액체, 액체와 고체, 섞이지 않는 액체와 액체사이의 반응)와 불균일계 접촉반응인 고체촉매 표면 위에서 기상 혹은 액상으로 존재하는 물질이 표면 반응을 하는 경우가 있다.