简单的烷基化合物中，甲基碳和伯碳通常通过 SN2 机理反应，从不通过 SN1 机理反应。一部分是因为碳阳离子的不稳定性，一部分是因为氢原子的空阻小，使亲核试剂很容易穿过。
在SN2的速率方程中，我们看到SN2中的2指代的是亲核试剂和亲电试剂，反应快慢受两试剂的浓度调控。
除了速率方程，该过程用过渡态予以讨论会更加形象，以甲基卤代烷为例；亲核试剂、甲基和离去基团都在过渡态中出现。过渡态是反应过程的能量最高点。在 SN2 反应中，它会是亲核试剂将要形成的新键还未完全形成，而离去基团的旧键还未完全断裂的时刻。如下所示：
过渡态中的虚线表示半键（即 C–Nu 键断裂一半，而 C–X 键形成一半)，而括号中的电荷表示部分电荷(本情形中两个基团都带半个单位负电荷)。过渡态通常画在方括号中，并用符号 ‡ 即标记。
轨道也可以作为一种理解方式。亲核试剂必定有孤对电子，孤对电子与 C–X 键的 σ* 轨道相互作用。
在过渡态中，中心碳原子有一个 p 轨道在旧键、新键之间共享一对电子。以上两幅图都表明，SN2反应的过渡态在中间有一个近似平面的碳原子，亲核试剂和离去基团分别排列在其两侧，成角180°。
两幅图可以帮助我们解释对 SN2 反应的观察得到的两个重要结论——第一是可以有效反应的结构种类，第二是反应的立体化学
