要想认识一个基元化学反应，不仅要研究它们的标量性质，还要研究它们的矢量性质。矢量性质，比如速度和角动量，不但大小直接与平动能和转动能相关，而且还能定义反应过程中的方向。只有把标量和矢量性质结合起来考虑才能给出反应动力学的一个完整图像。本文中我们利用准经典轨线理论和非含时量子反应散射理论对H+H₂，Cl+H₂和S+D₂三个典型反应体系的立体化学动力学进行了详细研究。此外，我们还利用含时量子反应散射理论研究了N+OH反应的动力学行为。 计算显示由于势能面上深势阱的存在，S+D₂反应的产物转动角动量取向效应比较弱。然而对于Cl+H₂反应体系，虽然BW2势能面上也存在一个van der Waals阱，但在BW2势能面上得到的产物转动取向效应却强于在G3势能面上得到的取向效应。这意味着立体动力学性质主要受势能面上过渡态区的性质支配。对H+H₂和Cl+H₂反应体系计算表明同位素效应在立体化学动力学中扮演着重要角色，并且不同位置原子的同位素取代对立体动力学性质的影响有着显著的差别。 N+OH反应的含时量子波包计算首次发现初始态选择的反应几率受共振结构的支配，共振寿命是亚皮秒量级。计算还显示，由于N+OH反应入口谷没有能垒，而沿着最小能量反应路径有两个势阱，因此反应的积分截面并不强烈依赖平动能和反应物分子的初始振转态。