Inom kemi ger kollisionsteorin en förklaring till varför vissa kemiska reaktioner äger rum, och även varför hastigheten för dessa reaktioner är olika beroende på vilken reaktion som äger rum. 1916 och 1918 kom Max Trautz och William Lewis på kollisionsteorin för att förklara kemiska reaktioner. De fann att för att en kemisk reaktion skulle inträffa måste molekylerna kollidera och det måste också finnas tillräckligt med energi för att reaktionen ska fortsätta.
Under en kemisk reaktion interagerar substratmolekyler för att bilda nya produkter. Även om det finns många olika typer av kemiska reaktioner, måste substratmolekylerna komma i kontakt med varandra om någon reaktion ska inträffa. Kollisionsteorin säger att om substratmolekylerna kolliderar kan en kemisk reaktion inträffa, även om kollisionen ensam inte är en garanti för en efterföljande reaktion.
Molekyler kolliderar med varandra hela tiden, men kemiska reaktioner inträffar inte alltid. Kollisionsteorin säger att det finns specifika faktorer som avgör om en kemisk reaktion kommer att inträffa eller inte. De två huvudfaktorerna som beaktas av denna teori är orienteringen av molekylerna när de kolliderar och även mängden energi som blir resultatet.
När två molekyler stöter på varandra är orienteringen av varje molekyl viktig. Alla molekyler har en specifik form, så hur de kolliderar påverkar om de reagerar eller inte. Om molekylerna inte är korrekt inriktade kan de studsa av varandra. Å andra sidan, om molekylerna är orienterade så att de aktiva områdena är i linje, kan en kemisk reaktion inträffa så länge som det andra kravet i kollisionsteorin är uppfyllt.
Förutom att molekyler kolliderar på ett specifikt sätt, säger kollisionsteorin att det krävs en viss mängd energi för att den kemiska reaktionen ska inträffa. Denna energi kallas aktiveringsenergin, och olika mängder energi är nödvändiga för olika reaktioner. Om energin som produceras av kollisionen är mindre än den erforderliga aktiveringsenergin, kommer den kemiska reaktionen inte att inträffa. Anledningen till att aktiveringsenergi är nödvändig är att kemiska bindningar inom substratmolekylerna måste brytas.
Vissa fysiska faktorer kan orsaka en ökning av antalet lyckade kollisioner som inträffar. Genom att öka koncentrationen, eller antalet, av substratmolekylerna, finns det en större chans att molekyler kolliderar med rätt orientering. Att öka temperaturen på lösningen som innehåller båda molekylerna leder dessutom till en ökning av energin som molekylerna kolliderar med. Detta betyder att det finns en större chans att tröskelvärdet för aktiveringsenergin nås eller överskrids.