In una reazione chimica, lo stadio durante il quale gli atomi hanno l'energia più alta è lo stato di transizione. Secondo la teoria dello stato di transizione, lo stato di transizione è una fase intermedia ipotetica che esiste tra i reagenti e i prodotti nel corso di una reazione. In un diagramma che mostra le energie del reattivo e del prodotto rispetto al decorso della reazione, la parte superiore della curva che si forma è chiamata stato di transizione.
In questo diagramma, la differenza nel prodotto e nelle energie reattive è chiamata energia di attivazione. Nel corso di una reazione, la fase di transizione è uno stato in cui una specie che non è né solo reagenti né prodotti si forma. Questa specie è chiamata complesso attivato, che viene anche definito specie a più alta energia.