研究基元物理过程与基元化学过程的分子机理的学科。主要内容有：以分子束散射、化学发光等实验技术研究分子在弹性碰撞、非弹性碰撞和反应碰撞中的相互作用和能量传递，并从理论上计算多原子体系的位能面以及指定微观状态的代表点在位能面上的运动方程与轨线，进一步算出反应截面和速度常数等可测物理量。