Penelitian ini bertujuan untuk: (1) Mengetahui pengaruh model problem based learning metode brainstorming terhadap hasil belajar pada materi kesetimbangan kimia di SMA Negeri 1 Karanganyar. (2) Mengetahui pengaruh model problem based learning metode brainstorming berbantuan peer assessment terhadap hasil belajar pada materi kesetimbangan kimia di SMA Negeri 1 Karanganyar. Penelitian ini merupakan penelitian quasi-experiment dengan rancangan pretes-postes control group design. Sampel penelitian adalah siswa kelas XI SMA Negeri 1 Karanganyar Tahun Ajaran 2023/2024 sebanyak 99 siswa. Penentuan sampel dilakukan menggunakan cluster random sampling. Pengumpulan data menggunakan metode tes (pretes dan postes) dan non tes (dokumentasi dan observasi). Hasil penelitian adalah: (1) Terdapat pengaruh model Problem Based Learning (PBL) metode brainstorming terhadap hasil belajar pada materi kesetimbangan kimia di SMA Negeri 1 Karanganyar dibuktikan dengan hasil ANOVA diperoleh Sig. < 0> t tabel 1,992. Hasil uji N-Gain menunjukkan peningkatan hasil belajar pada kelas kontrol 2 dan kelas eksperimen. (2) Terdapat pengaruh penggunaan model pembelajaran Problem Based Learning (PBL) metode brainstorming berbantuan peer assessment pada materi kesetimbangan kimia terhadap hasil belajar di SMA Negeri 1 Karangayar dibuktikan dengan hasil uji regresi berganda menggunakan uji F diperoleh nilai Sig. 0,000 < 0> F tabel yaitu 43,018 > 3,117 sehingga disimpulkan bahwa terdapat pengaruh yang signifikan antara model Problem Based Learning metode brainstorming berbantuan peer assessment terhadap hasil belajar secara simultan.