La reacción recibe su nombre en honor a Theodor Curtius, su descubridor.
[1] La azida ataca el carbono del acilo mediante un mecanismo de adición nucleofílica (AN) y posteriormente se elimina el cloruro formándose la azida de acilo.
Al calentarse la azida de acilo se produce la transposición del resto alquilo y la eliminación de nitrógeno gaseoso formándose isocianato.
Al agregarse agua se produce la adición nucleofílica (AN) de un oxhidrilo sobre el carbono y la posterior monoprotonación del nitrógeno (reacción ácido-base) producen el intermediario de reacción ácido carbámico.
El grupo carboxilo del ácido carbámico en la solución alcalina se desprotona (reacción ácido-base) y expontáneamente se produce el clivaje de la molécula obteniéndose dióxido de carbono y una amina primaria.