Równanie stanu reaktora opisuje związek między czynnikami, takimi jak stężenie reagenta, szybkość reakcji i układ reakcji. Sterowanie reaktorem musi opierać się na równaniu stanu, aby zapewnić stabilność procesu reakcji.
Równanie stanu reaktora można wyrazić jako: dC/dt=F(C_0 - C)/V - r(C)
gdzie C oznacza stężenie reagenta, t oznacza czas, F oznacza natężenie przepływu, V oznacza objętość reaktora, a r oznacza szybkość reakcji. Równanie to opisuje wpływ zmian stężenia reagentów w czasie, szybkości reakcji i objętości reaktora.