Ini terutama mengacu pada suhu dan tekanan operasi reaktor. Suhu merupakan faktor sensitif yang mempengaruhi proses reaksi; oleh karena itu, suhu pengoperasian atau urutan suhu yang sesuai harus dipilih untuk memastikan reaksi berlangsung dalam kondisi optimal. Misalnya, untuk reaksi eksotermik reversibel, urutan suhu tinggi-kemudian-rendah harus digunakan untuk menyeimbangkan laju reaksi dan konversi kesetimbangan (lihat Kesetimbangan Kimia).
Reaktor dapat beroperasi pada tekanan atmosfer, tekanan bertekanan, atau tekanan negatif (vakum). Reaktor bertekanan terutama digunakan untuk reaksi yang melibatkan gas. Meningkatkan tekanan pengoperasian akan mempercepat reaksi fasa-gas. Untuk reaksi fase-gas reversibel dengan jumlah molar total yang menurun, dapat meningkatkan laju konversi kesetimbangan, seperti sintesis amonia dan sintesis metanol. Meningkatkan tekanan operasi juga dapat meningkatkan kelarutan gas dalam cairan; oleh karena itu, banyak proses reaksi fasa gas-fasa cair dan gas-cair-fase padat menggunakan operasi bertekanan untuk meningkatkan laju reaksi, seperti oksidasi p-xilena.