化学动态学chemical dynamics，分子层次阐明和揭示化学反应过程实质的化学物理的分支学科。又称微观反应动力学，分子反应动力学。

化学动态学的产生及发展，是化学动力学研究从宏观转向微观的必然结果。化学动态学以量子力学为理论基础，以分子束、激光、计算机等高技术为主要实验手段，从微观角度研究基元反应。一个化学反应过程，实际包含着许多基元反应，在基元反应中，处于特定量子态（电子的、振动的、转动的和取向的能级），并且具有一定平动能的反应物，通过分子碰撞或散射转变为特定量子态的产物。因此，研究基元反应的化学又称为态-态化学。化学动力学只能阐述化学反应速度与反应物浓度之间的关系，测定化学反应速度常数，而化学动态学却可以弄清反应体系在分子层次的动力学行为，这对于解释反应体系的宏观动力学现象至关重要。

化学动态学从理论和实验两个方面对反应体系进行研究。在理论方面，用量子力学理论方法计算反应体系的势能面，从理论上阐明态-态反应的几率、反应截面、分子在能级间的跃迁过程以及过渡态的行为。在实验方面，研究化学动态学的实验设备多种多样，例如交叉分子束装置、分子束与激光交叉分子光解谱仪、分子束-表面散射实验装置、脉冲分子束和超声射流实验装置等。

化学动态学的发展与高技术的发展是密不可分的，它的发展依赖高技术，反过来它又推动了高技术的发展，例如化学激光、气体激光、激光分离同位素、燃烧、大气化学、分子催化、化学沉积和刻蚀等高技术均依赖于化学动态学为其提供理论依据与实验的依据。