线性响应理论（linear response theory），理学-化学-物理化学-计算与理论化学，研究体系响应函数，反映体系平衡性质的函数。对一个热力学平衡体系施加扰动，当扰动较弱时，体系的变化程度与扰动的强度成正比，这一比值称为响应函数。常见的线性响应包括：傅里叶定律——热流与温差成正比；欧姆定律——电流与电场成正比；菲克定律——物流与密度梯度成正比。这些属于典型的静态扰动，响应函数就是输运系数。当外界扰动周期性改变时，响应随时间或频率发生变化，而后者就是谱。谱分析是揭示体系物质微观结构的普遍方法，也是物理化学中最常用的分子结构解析手段。红外光谱和核磁共振谱都以线性响应为理论基础。线性响应理论对量子和经典体系都适用。以量子体系为例，其演化满足冯·诺伊曼-刘维尔方程：式中为受驱动体系的哈密顿算符（无驱动时为），体系初始时为平衡态。采用相互作用表象下的一阶微扰，可以得到物理量随时间的变化为：因此，对平衡值的偏离为：这里，响应函数为：利用久保恒等式：响应函数可以写成：一般地，外场通过绝热过程引入，即。