Lewisova teorija kislin in baz, poimenovana po kemiku GN Lewisu, želi razjasniti, kako dva razreda kemikalij – kisline in baze – medsebojno delujeta. Lewisova kislina je opredeljena kot snov, ki v kemični reakciji sprejme par elektronov, medtem ko je Lewisova baza snov, ki daruje par elektronov. Čeprav ni najbolj poučeno razumevanje kislin in baz, so Lewisove definicije široke in uporabne pri preučevanju številnih različnih vrst reakcij.
Kemične spojine so sestavljene iz atomov, povezanih skupaj, da tvorijo molekulo. Vsak od teh atomov je sestavljen iz pozitivno nabitega jedra in določenega števila elektronov, ki nosijo negativen naboj. Elektroni krožijo okoli jedra v vrsti orbital ali različnih energijskih nivojev.
Če atomu primanjkuje elektronov – ali, z drugimi besedami, če ima v svojih orbitalah prostor za zapolnitev – lahko pritegne elektrone iz drugega atoma in poveže obe snovi s kemično vezjo, v kateri so si elektroni skupni. Lewisova baza je spojina, ki v tem procesu odda par elektronov. Elektroni v vezi so pogosto neenakomerno porazdeljeni med dva atoma, tako da jih lahko baza dejansko “izgubi” proti drugi spojini.
Lewisova teorija je uporabna pri razlagi, zakaj pride do določenih kemičnih reakcij. Na primer, ogljikov dioksid (CO2) reagira z vodo (H2O), da nastane ogljikova kislina (H2CO3). En atom ogljika, vezan na dva atoma kisika, tvori ogljikov dioksid, medtem ko dva atoma vodika in en atom kisika tvorita vodo.
Med reakcijo atom kisika v vodi poda par elektronov ogljikovemu atomu ogljikovega dioksida in tako tvori vez med obema molekulama. Voda je v tej situaciji Lewisova baza, saj je darovalec elektronov. Ogljikov dioksid sprejme elektrone v svojo strukturo, zato je Lewisova kislina.
Zgornje reakcije ni bilo mogoče opisati z drugo priljubljeno teorijo kislin in baz, Bronsted-Lowryjevim modelom, ker ne vključuje prenosa protonov. Teorija Bronsted-Lowry, za razliko od teorije Lewis, temelji na darovanju protonov. V tem sistemu je kislina spojina, ki daje pozitivno nabit delec, imenovan proton, medtem ko je baza akceptor protona. Čeprav je ta model uporaben pri opisovanju številnih interakcij, je Lewisova teorija včasih prednostna zaradi njenega širšega obsega.
Lewisove baze so razvrščene v različne vrste glede na to, katera elektronska orbita daje par elektronov. Pogosto je Lewisova baza anion – snov ali spojina, ki nosi negativen naboj zaradi prevelike količine elektronov. Amoniak velja za Lewisovo bazo, tako kot voda in nekatere organske spojine.