分子反应动力学（Molecular Reaction Dynamics）又称微观反应动力学。是从原子、分子的微观性质出发，分析分子间的运动及其相互作用，从而深刻地认识化学反应的本质及其规律的一门学科。分子反应动力学研究建立在现代物理有关分子、原子、激光与激光理论、分子束、能谱等实验技术及电子计算机技术基础之上。它应用现代物理化学的先进分析方法，在原子、分子的层次上研究不同状态下和不同分子体系中单分子的基元化学反应的动态结构，反应过程和反应机理。这一研究深入到分子或原子的微观层次，研究不同能态(平动、振动、电子运动)、不同构型的分子反应特征。研究分子内部运动和分子之间的碰撞规律。分子反应动力学研究的实验方法主要有：交叉分子束实验技术、激光诱导荧光、化学发光技术等，理论上要解决这样一些问题：给出反应物分子在空间上的势能面，即确定反应体系中各反应物分子在空间不同位置上的相互作用；计算作为反应物初态、产物终态函数的反应几率或反应截面；按反应初态能量分布规律，从反应截面计算反应速率常数并给出宏观反应动力学方面的信息。