化学动力学的分支学科。研究化学反应基元过程的分子机理。应用理论物理的方法计算处于某量子态的分子进行单次碰撞并发生化学反应的概率与产物分子的能态和分布等。主要包括三部分：(1)化学反应体系位能面的量子化学计算；(2)反应截面的计算；(3)由反应截面计算反应速率常数等。研究反应体系在位能面上运动过程，不仅阐明了分子反应散射的实验结果，并为如何控制和利用化学反应提供了理论依据。