過渡態

想像一個球滾上山再翻過去。在山頂正中央有一個瞬間，它在峰頂上保持著平衡，即將朝另一邊傾倒。過渡態就是化學步驟的那個峰頂：從反應物到產物途中能量最高的那一種原子排布，正處於能量山頂、轉瞬即逝的那個構型。

在過渡態，舊鍵已部分斷裂、新鍵已部分形成，全都同時發生。比如在 SN2 反應中，過渡態裡的碳處於起始與終態形狀之間的一半，進攻的親核試劑和離去的離去基團各與它半成鍵，碳一時變得扁平、鬆散地連著五樣東西。這種排布存在的時間還不到一次分子振動那麼久，永遠無法被分離或裝瓶；它不是一個分子，而是通過時那一刀刃般的瞬間。化學家用雙劍號符號來標記它。

過渡態之所以重要，是因為它相對於反應物的能量就是活化能，而活化能掌控著反應速率。任何穩定過渡態的因素（合適的溶劑、催化劑、起穩定作用的取代基）都會降低能壘、加快反應。哈蒙德假設告訴我們過渡態大致長什麼樣，它更像能量上更接近的那個鄰居（反應物或產物）。由於過渡態決定了速率、並常常決定立體化學結果，它可以說是整個機理中最重要的一點。