遷移状態理論
AB ⇌ k − 1 k 1 A + B {\displaystyle {\ce {AB <=>[k_1][k_{-1}] {A}+ {B}}}}
ヘルツフェルトは順反応の速度定数に対して以下の式を得た。
k 1 = k B T h ( 1 − e − h ν k B T ) exp  ( − E ⊖ R T ) {\displaystyle k_{1}={\frac {k_{\mathrm {B} }T}{h}}\left(1-e^{-{\frac {h\nu }{k_{B}T}}}\right)\exp \left({\frac {-E^{\ominus }}{RT}}\right)}
上式において、 E ⊖ {\displaystyle \textstyle E^{\ominus }} は絶対零度における解離エネルギー、kBはボルツマン定数、hはプランク定数、Tは熱力学的温度、 ν {\displaystyle \nu } は結合の振動周波数である。この式は、TSTの重要な要素である因子kBT/hが速度方程式に初めて登場したことから、非常に重要である。
1920年、アメリカの化学者リチャード・チェイス・トールマンがRiceのcritical incrementの着想をさらに発展させた。トールマンは、反応のcritical increment(現在は活性化エネルギーと呼ばれる)が反応を起こしている全分子の平均エネルギーから全ての反応物分子の平均エネルギーを引いたものに等しいと結論付けた。