ปฏิกิริยาอันดับหนึ่ง (first-order reaction) คือ ปฏิกิริยาที่อัตราการเกิดปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสารตั้งต้นยกกำลังหนึ่ง

  ปฏิกิริยา   
  อัตราการเกิดปฏิกิริยา
  จัดสมการใหม่เป็น
                
  ทำการอินทิเกรตจาก t = 0 ถึง t = t
 

จะได้ (เมื่อ [A]0  เป็นความเข้มข้นของ A ที่เวลา t = 0)

     
  หรือ
  
     

        ถ้าเราเขียนกราฟของ [A] กับเวลา t จะได้กราฟที่แสดงการลดลงของความเข้มข้นของสารตั้งต้นเมื่อเวลาเปลี่ยนไป

        ถ้าเราเขียนกราฟของ ln [A] กับเวลา t จะได้กราฟเป็นเส้นตรงที่มีความชัน - k (k = ค่าคงที่อัตรา) เมื่อเวลาผ่านไป ค่า [A] ก็จะลดลงไปเช่นกัน

กราฟแสดงลักษณะเฉพาะตัวของปฏิกิริยาอันดับหนึ่ง

ก) กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง [A] กับ t      ข) กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง ln [A] กับ t

จากกราฟ ข) เราก็จะทราบค่าคงที่อัตราจากค่าความชันของกราฟ

จากกราฟ ก) เมื่อปริมาณ [A] ลดลงไปครึ่งหนึ่ง (เริ่มต้น [A]0 เหลือ [A]0/2) ณ เวลา t นั้นเราจะเรียกว่า ครึ่งชีวิต (half-life, t1/2) ของปฏิกิริยา ซึ่งเป็นค่าคงตัวของปฏิกิริยา และขึ้นอยู่กับค่า k เท่านั้น