Într-o reacție de sinteză, doi sau mai mulți reactanți se combină pentru a forma un produs. Reactanții sunt mai simpli decât produsul și pot fi fie elemente, fie compuși. Produsul este întotdeauna un compus mai complex decât reactivii.
Reacțiile de sinteză sunt simple de identificat deoarece numărul de produse va fi întotdeauna mai mic decât numărul reactanților. Formula generală pentru o reacție de sinteză este A + B ---> AB. O reacție de sinteză poate fi o etapă într-un lanț mai mare de reacții. Exemple de reacții de sinteză includ hidrogenul și gazul de oxigen care se reunesc pentru a forma apă și monoxid de carbon și gaz de oxigen care se reunesc pentru a forma dioxid de carbon. Reactanții dintr-o reacție de sinteză pot fi metale sau nemetale.
Reacțiile de sinteză sunt una dintre principalele patru categorii de reacții chimice. Celelalte categorii de reacții sunt descompunerea, deplasarea unică și deplasarea dublă. Reacțiile de descompunere sunt opusul direct al reacțiilor de sinteză și implică descompunerea unui reactant complex în produse mai simple. Reacțiile cu o singură deplasare și dublă deplasare implică elemente sau ioni care se schimbă cu elementele sau ionii într-un alt reactant. Printre aceste categorii există mai multe tipuri de reacții specifice, cum ar fi reacțiile acido-bazice, redox, combustie și hidroliză.