Teori asam dan basa Lewis, dinamai ahli kimia GN Lewis, berusaha menjelaskan cara dua kelas bahan kimia – asam dan basa – berinteraksi satu sama lain. Asam Lewis didefinisikan sebagai zat yang menerima sepasang elektron dalam reaksi kimia, sedangkan basa Lewis adalah zat yang menyumbangkan sepasang elektron. Meskipun bukan pemahaman asam dan basa yang paling banyak diajarkan, definisi Lewis luas dan berguna dalam mempelajari berbagai jenis reaksi.
Senyawa kimia terdiri dari atom-atom yang terikat bersama untuk membentuk molekul. Masing-masing atom ini terdiri dari inti bermuatan positif dan sejumlah elektron tertentu, yang membawa muatan negatif. Elektron mengelilingi inti dalam serangkaian orbital, atau tingkat energi yang berbeda.
Jika sebuah atom kekurangan elektron – atau, dengan kata lain, jika ia memiliki ruang untuk mengisi orbitalnya – ia dapat menarik elektron dari atom lain, menghubungkan dua zat melalui ikatan kimia di mana elektron digunakan bersama. Basa Lewis adalah senyawa yang menyumbangkan sepasang elektron dalam proses ini. Elektron-elektron dalam suatu ikatan seringkali dibagi secara tidak merata antara dua atom, sehingga basa dapat secara efektif “kehilangan” mereka ke senyawa lain.
Teori Lewis berguna dalam menjelaskan mengapa reaksi kimia tertentu terjadi. Misalnya, karbon dioksida (CO2) bereaksi dengan air (H2O) membentuk asam karbonat (H2CO3). Satu atom karbon yang terikat pada dua atom oksigen menghasilkan karbon dioksida, sedangkan dua atom hidrogen dan satu atom oksigen menghasilkan air.
Selama reaksi, atom oksigen air menyumbangkan sepasang elektron ke atom karbon karbon dioksida, membentuk ikatan antara dua molekul. Air adalah basa Lewis dalam situasi ini, karena merupakan donor elektron. Karbon dioksida menerima elektron ke dalam strukturnya, jadi itu adalah asam Lewis.
Reaksi di atas tidak dapat dijelaskan oleh teori asam dan basa populer lainnya, model Bronsted-Lowry, karena tidak melibatkan transfer proton. Teori Bronsted-Lowry, tidak seperti teori Lewis, didasarkan pada sumbangan proton. Dalam sistem ini, asam adalah senyawa yang menyumbangkan partikel bermuatan positif yang disebut proton, sedangkan basa adalah akseptor proton. Meskipun model ini berguna dalam menggambarkan banyak interaksi, teori Lewis terkadang lebih disukai karena cakupannya yang lebih luas.
Basa Lewis diklasifikasikan ke dalam berbagai jenis berdasarkan orbital elektron mana yang menyumbangkan pasangan elektron. Seringkali, basa Lewis akan menjadi anion – zat atau senyawa yang membawa muatan negatif karena kelebihan elektron. Amonia dianggap sebagai basa Lewis, seperti juga air dan senyawa organik tertentu.