В химической реакции переходное состояние - это точка, в которой имеется максимальное значение энергии. Эта энергия называется энергией активации. Когда две или более молекул смешиваются, они ударяются друг о друга. Если они ударяются с энергией, достаточной для прохождения через переходное состояние, они вступают в реакцию и образуют новые молекулы. В переходном состоянии образуются новые связи, а старые разрываются. На графике или рисунке переходное состояние часто обозначается символом двойного кинжала ‡.

Изучать переходное состояние очень сложно. Это связано с тем, что его энергия настолько высока, что молекулы остаются в этой форме очень короткое время, обычно фемтосекунды. Важно не путать переходные состояния с промежуточными. Промежуточные состояния находятся в точках минимума энергии, и они могут существовать очень долго. Однако, как и переходное состояние, промежуточное состояние находится между реагентами и продуктами реакции.

Изучение переходных состояний очень важно для понимания механизмов реакций. Существуют теории и компьютерные программы, которые можно использовать для расчета того, как выглядит переходное состояние. Это часть химической кинетики.