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특히 기체간의 반응에서 사용한다. 충돌이론은 반응이 일어나기 위해서 반응물질(원자나 분자)들이 서로 접근하거나 충돌해야 한다는 가정을 전제로 한다. 그러나 충돌이 일어난다고 해서 모두 화학반응이 일어나는 것은 아니며, 반응 화학종이 반응의 활성화 에너지에 해당하는 최소한의 내부 에너지를 가지고 있을 때 충돌에 의해 화학변화가 일어난다. 또한 충돌하는 반응 화학종은 이들의 원자와 전자가 재배열이 일어날 수 있도록 배향되어야 한다. 충돌이론에 의하면 화학반응이 일어나는 속도는 효과적인 충돌빈도수와 같다. 원자나 분자의 충돌빈도수는 기체에 한해 기체분자운동론을 이용해 어느 정도 정확하게 계산할 수 있기 때문에 충돌이론은 기체상태 반응에만 적용된다.