分子有效直徑是指兩個分子在相互靠近和分離的過程中，它們質心的最短距離。這個距離可以通過將分子之間的相互作用過程看作是剛性球的彈性碰撞過程來理解。在這個過程中，一個分子被認為固定不動，而另一個分子從極遠處以一定的動能向固定分子運動。隨著兩個分子的靠近，運動的分子在引力作用下速度不斷增大，直到分子力為零的位置r。此時，由於具有一定的速度，分子繼續向另一分子靠近，但隨後斥力開始起作用並隨著距離的減少而急劇增大。為了克服這種斥力，分子需要消耗動能，速度逐漸減小，直到動能全部耗盡，速度為零。此時兩分子中心相距最近，這個距離用d表示。由於分子間的斥力勢在該點處上升得非常快，d與初始動能E的關係不大。因此，通常取d的統計平均值為分子的有效直徑，這個值的數量級為10^-10米。