Keemiline stabiilsus iseloomustab keemilise süsteemi (näiteks keemilise ühendi, materjali, mineraali) omadust tavatingimustes või teatud fikseeritud tingimustes mitte muunduda.
Mingi aine keemiline stabiilsus ei ole alati üheselt määratletav erinevate tingimuste ja erinevate protsesside jaoks, kuna see sõltub mitmesugustest teguritest. Keemilist stabiilsust iseloomustab ka aine reaktsioonivõime, mis stabiilsel ainel vaadeldavatel tingimustel on olematu või tühine. Rääkides keemilisest stabiilsusest, peetakse reeglina silmas,
Termodünaamiliselt tähendab süsteemi stabiilsus energeetiliselt kõige soodsamat olekut, st Gibbsi vabaenergia miinimumi.