Den energetischen Verlauf einer chemischen Reaktion kann man sich vereinfacht wie den Querschnitt durch eine Berglandschaft vorstellen: Ausgangsmaterialien und Produkte liegen in Tälern auf zwei Seiten, dazwischen befindet sich mindestens ein Hügel. Bevor eine Reaktion vonstattengeht, muss man zunächst genügend Energie aufbringen, um diese Barriere zu überwinden. Denn damit aus den Ausgangsmolekülen die Produkte entstehen, müssen einige Bindungen zwischen Atomen brechen und sich neu bilden, während andere ihre Längen oder die Winkel zueinander ändern.

Manche Reaktionen verlaufen gleich über mehrere Hügel, zwischen denen sich dann zwangsläufig Täler befinden. Würde man betrachten, wie sich die Moleküle während einer solchen Reaktion verändern, könnte man beobachten, dass sich in jedem Tal ein Zwischenprodukt bildet. Dieses ist nur für kurze Zeit stabil und ähnelt dem Produkt schon etwas mehr als der Ausgangsstoff.

Einer Reaktion zuzuschauen, während sie abläuft, ist allerdings in vielen Fällen sehr schwierig …