Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan media augmented reality berbasis representasi tetrahedral kimia serta membuktikan validitas dan menguji kepraktisan dan keefektifan media untuk meningkatkan hasil belajar dan keterampilan proses sains siswa pada materi termokimia. Penelitian ini termasuk penelitian pengembangan yang menggunakan model pengembangan Akker yang terdiri dari empat tahapan, yaitu (1) pemeriksaan pendahuluan; (2) penyesuaian teoritis; (3) uji empiris; dan (4) proses dokumentasi, analisa dan refleksi. Instrumen penelitian yang digunakan adalah lembar validasi media, lembar validasi instrumen, lembar angket respon, lembar kerja siswa, lembar tes hasil belajar. Hasil penelitian yang diperoleh adalah (1) validitas isi media dengan formula Aiken memiliki koefisien Aiken’s sebesar 0,78-0,92, dimana nilai Vtabel adalah 0,72. Maka dapat disimpulkan bahwa media dengan kriteria valid; (2) kepraktisan yang ditinjau melalui angket respon diperoleh skor dalam rentang 88,1% - 95,2% dengan kriteria sangat praktis; dan (3) efektifitas meliputi hasil tes belajar siswa dan keterampilan proses sains siswa diperoleh N-gain berturut-turut (1) SMAN 1 kelas kontrol 0,452 dan kelas eksperimen 0,640 dengan kriteria cukup; (2) SMAN 7 kelas kontrol 0,430 dan kelas eksperimen 0,659; dan (3) SMAN 8 kelas kontrol 0,323 dan kelas eksperimen 0,546 dengan kriteria cukup. Sedangkan untuk uji independent t test, masing-masing sekolah diperoleh nilai signifikansi 0,00 yang berarti Sig.(p) < 0>