(N/A) वह अभिक्रिया जिसमें अभिक्रिया की दर सबस्ट्रेट और न्यूक्लियोफाइल दोनों की सांद्रता पर निर्भर करती है,उसे $S_{N}2$ अभिक्रिया या द्वि-अणुक न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया कहा जाता है।
उदाहरण के लिए,$CH_{3}Cl$ और हाइड्रॉक्साइड आयन $(OH^{-})$ के बीच की अभिक्रिया जो मेथनॉल $(CH_{3}OH)$ और क्लोराइड आयन $(Cl^{-})$ देती है,द्वितीय कोटि की गतिज ऊर्जा का पालन करती है:
$\text{Rate} = k[CH_{3}Cl][OH^{-}]$
आने वाला न्यूक्लियोफाइल अल्काइल हैलाइड के साथ परस्पर क्रिया करता है,जिससे कार्बन-हैलाइड बंध टूट जाता है और कार्बन तथा आक्रमणकारी न्यूक्लियोफाइल के बीच एक नया बंध बन जाता है। यहाँ,$C$ परमाणु और $-OH$ समूह के बीच $C-O$ बंध बनता है। ये दोनों प्रक्रियाएं एक ही चरण में एक साथ होती हैं और कोई मध्यवर्ती नहीं बनता है।
अभिक्रिया के दौरान,आने वाले न्यूक्लियोफाइल और कार्बन परमाणु के बीच बंध बनना शुरू हो जाता है,जबकि कार्बन परमाणु और निकलने वाले समूह के बीच का बंध कमजोर हो जाता है। परिणामस्वरूप,सबस्ट्रेट के कार्बन-हाइड्रोजन बंध न्यूक्लियोफाइल से दूर जाने लगते हैं। संक्रमण अवस्था में,तीनों $C-H$ बंध एक ही तल में होते हैं और आक्रमणकारी तथा निकलने वाले दोनों न्यूक्लियोफाइल कार्बन से आंशिक रूप से जुड़े होते हैं। इस प्रकार,संक्रमण अवस्था में कार्बन एक साथ पांच परमाणुओं से बंधा होता है। ऐसी संरचना अस्थिर होती है और इसे अलग नहीं किया जा सकता है।
जैसे-जैसे आक्रमणकारी न्यूक्लियोफाइल कार्बन के करीब आता है,$C-H$ बंध उसी दिशा में गति करना जारी रखते हैं जब तक कि न्यूक्लियोफाइल कार्बन से जुड़ न जाए और निकलने वाला समूह कार्बन से अलग न हो जाए। इसके परिणामस्वरूप विन्यास का प्रतिपन्न (inversion) होता है,ठीक उसी तरह जैसे तेज हवा में छाता उल्टा हो जाता है।