Kemiassa törmäysteoria selittää, miksi tietyt kemialliset reaktiot tapahtuvat ja miksi näiden reaktioiden nopeudet vaihtelevat sen mukaan, mikä reaktio tapahtuu. Vuosina 1916 ja 1918 Max Trautz ja William Lewis keksivät törmäysteorian selittääkseen kemialliset reaktiot. He havaitsivat, että jotta kemiallinen reaktio tapahtuisi, molekyylien täytyi törmätä ja myös energian oli oltava riittävä reaktion etenemiseksi.
Kemiallisen reaktion aikana substraattimolekyylit vuorovaikutuksessa muodostavat uusia tuotteita. Vaikka on olemassa monia erilaisia kemiallisia reaktioita, substraattimolekyylien on jouduttava kosketuksiin toistensa kanssa, jos reaktio tapahtuu. Törmäysteorian mukaan jos substraattimolekyylit törmäävät, voi tapahtua kemiallinen reaktio, vaikka törmäys yksin ei takaa myöhempiä reaktioita.
Molekyylit törmäävät keskenään koko ajan, mutta kemiallisia reaktioita ei aina tapahdu. Törmäysteorian mukaan on olemassa tiettyjä tekijöitä, jotka määrittävät, tapahtuuko kemiallinen reaktio vai ei. Kaksi tärkeintä tekijää, joita tämä teoria ottaa huomioon, ovat molekyylien suuntautuminen törmäyksessä ja myös tuloksena oleva energian määrä.
Kun kaksi molekyyliä törmää toisiinsa, kunkin molekyylin suunta on tärkeä. Kaikilla molekyyleillä on tietty muoto, joten niiden törmäys vaikuttaa siihen, reagoivatko ne vai eivät. Jos molekyylit eivät ole oikein kohdistettuina, ne voivat pomppia toisistaan. Toisaalta, jos molekyylit on suunnattu siten, että aktiiviset alueet ovat linjassa, kemiallinen reaktio voi tapahtua niin kauan kuin törmäysteorian toinen vaatimus täyttyy.
Sen lisäksi, että molekyylit törmäävät tietyllä tavalla, törmäysteoria toteaa, että kemiallinen reaktio vaatii tietyn määrän energiaa. Tätä energiaa kutsutaan aktivointienergiaksi, ja erilaiset energiamäärät ovat tarpeen eri reaktioille. Jos törmäyksen tuottama energia on vähemmän kuin vaadittu aktivointienergia, kemiallista reaktiota ei tapahdu. Aktivointienergian tarve johtuu siitä, että substraattimolekyylien sisällä olevat kemialliset sidokset on katkaistava.
Tietyt fyysiset tekijät voivat lisätä onnistuneiden törmäysten määrää. Lisäämällä substraattimolekyylien pitoisuutta tai lukumäärää on suurempi mahdollisuus, että molekyylit törmäävät oikeaan suuntaan. Lisäksi molempia molekyylejä sisältävän liuoksen lämpötilan nostaminen lisää energiaa, jonka kanssa molekyylit törmäävät. Tämä tarkoittaa, että on suurempi mahdollisuus aktivointienergian kynnyksen saavuttamiseen tai ylittymiseen.