O reacție care conțin particule trei. În atmosferă un exemplu de o reacţie de termolecular este una în care o moleculă achiziţionează energia în exces lansat printr-o reacție astfel încât produsele create nu conversia înapoi la starea originală a reactive. Reacția moleculară oxigen cu oxigenul o atomului (radicale) de a produce ozon este un bun exemplu de o reacţie de termolecular atmosferice importante. În atmosferă acest organism terțe este cel mai adesea moleculară azot deoarece statistic aceasta este cea mai probabilă coliziunea următoarea deoarece atmosferice N ₂ este 78% în volum în atmosfera Pământului.