Lewiso rūgščių ir bazių teorija, pavadinta chemiko GN Lewiso vardu, siekia paaiškinti, kaip dvi cheminių medžiagų klasės – rūgštys ir bazės – sąveikauja viena su kita. Lewiso rūgštis apibrėžiama kaip medžiaga, kuri cheminėje reakcijoje priima elektronų porą, o Lewiso bazė yra medžiaga, kuri dovanoja elektronų porą. Nors ir nėra plačiausiai mokomas rūgščių ir bazių supratimas, Lewiso apibrėžimai yra platūs ir naudingi tiriant daugybę skirtingų reakcijų tipų.
Cheminiai junginiai yra sudaryti iš atomų, sujungtų tarpusavyje, kad sudarytų molekulę. Kiekvienas iš šių atomų susideda iš teigiamai įkrauto branduolio ir tam tikro skaičiaus elektronų, turinčių neigiamą krūvį. Elektronai sukasi aplink branduolį orbitų serijomis arba skirtingais energijos lygiais.
Jei atomui trūksta elektronų – arba, kitaip tariant, jei jo orbitose yra erdvės užpildyti, jis gali pritraukti elektronus iš kito atomo, sujungdamas dvi medžiagas cheminiu ryšiu, kuriame elektronai yra bendri. Lewiso bazė yra junginys, kuris šiame procese paaukoja elektronų porą. Ryšyje esantys elektronai dažnai pasiskirsto netolygiai tarp dviejų atomų, todėl bazė gali veiksmingai juos „prarasti“ kitam junginiui.
Lewiso teorija yra naudinga paaiškinant, kodėl vyksta tam tikros cheminės reakcijos. Pavyzdžiui, anglies dioksidas (CO2) reaguoja su vandeniu (H2O), sudarydamas anglies rūgštį (H2CO3). Vienas anglies atomas, sujungtas su dviem deguonies atomais, sudaro anglies dioksidą, o du vandenilio atomai ir vienas deguonies atomas sudaro vandenį.
Reakcijos metu vandens deguonies atomas paaukoja elektronų porą anglies dioksido anglies atomui, sudarydamas ryšį tarp dviejų molekulių. Vanduo šioje situacijoje yra Lewiso bazė, nes jis yra elektronų donoras. Anglies dioksidas priima elektronus į savo struktūrą, taigi tai yra Lewiso rūgštis.
Aukščiau pateiktos reakcijos negalėjo apibūdinti kita populiari rūgščių ir bazių teorija, Bronstedo-Lowry modelis, nes ji neapima protonų perdavimo. Bronstedo-Lowry teorija, skirtingai nei Lewiso teorija, remiasi protonų donoryste. Šioje sistemoje rūgštis yra junginys, kuris dovanoja teigiamai įkrautą dalelę, vadinamą protonu, o bazė yra protonų akceptorius. Nors šis modelis yra naudingas aprašant daugelį sąveikų, kartais pirmenybė teikiama Lewiso teorijai dėl platesnės apimties.
Lewiso bazės skirstomos į skirtingus tipus, atsižvelgiant į tai, kuri elektronų orbita dovanoja elektronų porą. Dažnai Lewiso bazė yra anijonas – medžiaga ar junginys, turintis neigiamą krūvį dėl elektronų pertekliaus. Amoniakas laikomas Lewiso baze, kaip ir vanduo bei tam tikri organiniai junginiai.