城市相互作用又称城市空间相互作用。指城市间通过不断进行的物质、能量、人员、信息的交换而产生的互补或互斥的作用过程。任何一个城市都不可能孤立地存在。作为物质生产者，必须不断地把产品销往其他地区；作为消费者，又要经常从其他地区输入大量原料、物品、粮食等，以保证生产和生活的正常进行。通过这种相互作用，把国家和地区内彼此分离的城市结合为具有一定结构和功能的有机整体。城市相互作用的形式分为3类：对流，以物质和人的移动为特征；传导，指城市间进行的各种交易（如财政交易等）；辐射，指信息的流动和新思想、新技术的扩散等。城市相互作用产生的条件为：①在城市职能差异基础上形成的互补性关系，这是构成相互作用的基础；②中间机会，即A、B两地在货物、人口和信息移动与流通的过程中，由于在两地间介入一个C地，引起了货物、人口和信息移动与流通原定起止点的替换，导致即使两地间存在互补性，相互作用也难以产生。中间机会可节省运输费用，并具有影响运输、特别是影响人口移动的“过滤器”作用；③可运输性，一般距离越长产生相互作用的阻力越大，并大体遵循随距离远而衰退的规律。不同货物因其单位重量的价值不同，对距离的敏感性也不同，即同它们的可运输性有关。城市的相互作用，对形成城市体系的形式和结构都有重要作用，主要表现在：能产生组合效应，可将分散的人群活动吸收和组织在一个统一系统中，使经济社会表现出秩序感；能促进城市体系内部的分化，加强劳动地域分工；是空间组织的媒介，最终使城市间组织成一个复杂的空间综合体（即城市体系）。当前，揭示城市相互作用规律的理论主要有：赖利（W.Reilly）的引力模式；哈里斯（C.D.Harris）的潜能模式，威尔逊（A.G.Wilson）的空间相互作用理论模式，以及胡佛（D.L.Huff）、拉什曼南（T.R.Lashmanan）和汉森（W.G.Hansen）的购物模式等。