卤代烃的亲核取代反应主要包括SN1和SN2两种机理。SN1反应是单分子亲核取代，反应分两步进行：首先卤代烃解离生成碳正离子中间体，然后亲核试剂进攻碳正离子。SN1反应速率只与卤代烃浓度有关，通常发生在三级卤代烃上，会产生外消旋化产物。SN2反应是双分子亲核取代，亲核试剂从背面进攻碳原子，同时卤素离去，形成过渡态。SN2反应速率与卤代烃和亲核试剂浓度都有关，通常发生在甲基或一级卤代烃上，会发生构型翻转（瓦尔登反转）。反应机理的选择主要取决于卤代烃的结构、亲核试剂性质、溶剂极性和离去基团能力等因素。