כלי תגובה, המכונה גם מיכל תגובה או מיכל לחץ, הוא מיכל סגור המסוגל לחמם, לאדות, לקרר ולערבב באמצעות תכנון מבני ותצורת פרמטרים, ומסוגל להשלים תגובות רב-פאזיות כגון גז-נוזל, נוזל-נוזל, ותגובת גז-נוזל{{3}. הוא משמש בעיקר בתהליכים כגון גופרית, חנקה, הידרוגנציה, פחמיקרבונציה, פילמור ועיבוי (למשל, כורים, מפרקים, קומקומים של פילמור). ציוד זה נמצא בשימוש נרחב בתעשיות נפט, כימיקלים, גומי, חומרי הדברה, תרופות, מזון, ציפוי ותעשיות ביו-רפואיות. חומרים נפוצים כוללים פלדת פחמן מנגן, נירוסטה, זירקוניום, סגסוגות על בסיס ניקל- וחומרים מרוכבים.
מבנה הליבה של כלי תגובה מורכב מגוף הכלי, מתקן ערבוב, מתקן העברת חום ומכשיר איטום. טמפרטורת התגובה נשמרת על ידי מעיל או סליל, וסביבת לחץ גבוה- נשמרת על ידי אטמים מכניים או מגנטיים. עקרון העבודה שלו מבוסס על התגובה הכימית של חומרים בתנאי טמפרטורה, לחץ וערבול ספציפיים, וניתן ליישם אותו על תרחישים כמו קביעת מתכות כבדות, פיתוח חומרים חדשים, עיכול דגימות וסינתזה אורגנית.
