Seieren betyr tabelltopp.
Gjestene gikk opp til 2-0 på Emirates Stadion etter bare 28 minutter. Først ved Gary Cahill, deretter ved Matthew Taylor på straffe.
Tomas Rosicky reduserte rett før pause, og i 2. omgang hadde Arsenal full kontroll.
Fabregas, Vermaelen og Arshavin fikset tre mål etter sidebyttet.
Seieren sendte Arsenal forbi Chelsea på tabelltoppen med flere scorede mål.
Chelsea har imidlertid en kamp til gode.
Manchester
Bak London-duoen skygger Manchester United med 47 poeng.
Alex Fergusons lag kan overta tetplassen med hjemmeseier over Hull i en framskutt kamp lørdag, mens de to andre er opptatt av FA-cup.