Le chaos quantique a été étudié en physique moléculaire dans les spectres des niveaux d'énergie vibronique de molécules comme NO2. Les niveaux d'énergie d'un système régulier sont répartis au hasard, tandis que ceux d'un système chaotique sont fortement corrélés. Par contre, le chaos quantique a été peu étudié dans le cadre des collisions, réactives ou non réactives. Durant ces dix dernières années, Smilansky et ses collaborateurs ont établi des critères sur la matrice de diffusion S, indiquant si une collision obéit à un régime chaotique, régulier ou intermédiaire. Nous nous sommes dans un premier temps intéressés aux réactions directes F + H2, F + D2, Li +H2 et He + H2+. Ensuite, nous avons considéré les trois réactions indirectesN(2D) + H2, O(1D) + H2 et C(1D) + H2. Pour caractériser le régime de ces collisions, nous avons tracé l'histogramme des probabilités d'état à état (module au carré des éléments de la matrice S, |Sij|2), et analysé la statistique des plus proches voisins pour les valeurs propres de la matrice S. Les résultats sont assez nets. Le régime caractérisant les réactions directes est régulier, tandis que celui caractérisant les réactions indirectes est chaotique. Nous avons aussi procédé à d'autres tests statistiques sur la distribution des niveaux d'énergie adiabatiques hypersphériques pour la réaction C(1D) + H2 -> CH + H à 80 meV, dépendant paramétriquement de l'inertie totale à trois corps évaluée par le rayon hypersphérique. Une transition a été identifiée. A grands rayons (soit C(1D) + H2 , soit CH + H), la statistique est proche de la loi de Poisson (comportement régulier), tandis qu'à petits rayons (correspondant au complexe intermédiaire CH2) la statistique suit plutôt la loi de Wigner qui caractérise le chaos quantique.