化學動力學是研究化學反映過程的速率和反應機理的物理化學分支學科。它所研究的是物質性質隨時間變化所產生的非平衡的動態體係，時間是化學動力學的一個重要變量，在化學動力學的研究中起著很重要的作用。
化學動力學的研究方法主要有兩種。一種是唯象動力學研究方法，也稱經典化學動力學研究方法。這種方法的研究過程是從化學動力學的原始實驗數據--濃度與時間的關係出發，對其進行分析後所獲得的某些反應動力學參數--反應速率常數、活化能、指前因子等。然後用所獲得的參數來表征反應體係的速率化學動力學參數，這些數據也是探討反應機理的重要組成部分。
另一種研究方法是分子反應動力學，比如從分子水平來看，一個化學反應是具有一定量子態的反應物分子間的互相碰撞，進行原子重排，產生一定量子態的產物分子以至互相分離的單次反應碰撞行為。這個過程用過渡態理論可以解釋為：它是在反應體係的超勢能麵上代表體係的質點越過反應勢壘的一次行為。
其實在一些經典的化學動力學實驗中，不能製備單一量子態的反應物，也不能對由單次反應碰撞所產生的初生態產物進行檢測。但是分子柬的產生，使在實驗上研究單次反應碰撞成為可能，特別是交叉分子柬方法對研究化學元反應動力學的應用有很重要的意義。目前，通過分子柬實驗已經獲得了許多經典化學動力學無法取得的關於化學元反應的微觀信息，分子反應動力學已經成為現代化學動力學的一個前沿陣地。