La SN2 (sostituzione nucleofila bimolecolare) è una reazione concertata, cioè avviene in un unico passaggio.

Il meccanismo consiste nel nucleofilo che attacca il carbonio contenente il gruppo uscente. Questo carbonio presenta un'importante polarità positiva, dovuta all'elettronegatività dell'alogeno. Nello stesso momento in cui il nucleofilo attacca, il legame carbonio-alogeno si rompe, ottenendo il prodotto finale.
Lo stato di transizione di SN2 ha la seguente forma:

La velocità di una reazione elementare è proporzionale al prodotto delle concentrazioni dei reagenti elevato ai rispettivi coefficienti stechiometrici. La costante di proporzionalità si chiama costante cinetica.
Pertanto, la velocità di SN2 dipende dalla concentrazione del substrato (CH3I) e del nucleofilo (OH-), ed è quindi una reazione bimolecolare.
v=k[CH3I][OH-]