Stavová rovnice reaktoru popisuje vztah mezi faktory, jako je koncentrace reaktantu, reakční rychlost a reakční systém. Řízení reaktoru musí být založeno na stavové rovnici, aby byla zajištěna stabilita reakčního procesu.
Stavovou rovnici reaktoru lze vyjádřit jako: dC/dt=F(C_0 - C)/V - r(C)
kde C představuje koncentraci reaktantu, t představuje čas, F představuje průtokovou rychlost, V představuje objem reaktoru a r představuje reakční rychlost. Tato rovnice popisuje vliv změn koncentrace reaktantu v průběhu času, reakční rychlosti a objemu reaktoru.