Trong một phản ứng tổng hợp, hai hoặc nhiều chất phản ứng kết hợp với nhau để tạo thành một sản phẩm. Các chất phản ứng đơn giản hơn sản phẩm và có thể là nguyên tố hoặc hợp chất. Sản phẩm luôn là một hợp chất phức tạp hơn các chất phản ứng.
Các phản ứng tổng hợp rất dễ nhận biết vì số lượng sản phẩm sẽ luôn ít hơn số chất phản ứng. Công thức chung của phản ứng tổng hợp là A + B ---> AB. Một phản ứng tổng hợp có thể là một bước trong một chuỗi phản ứng lớn hơn. Ví dụ về phản ứng tổng hợp bao gồm khí hydro và khí oxy kết hợp với nhau để tạo thành nước và khí carbon monoxide và khí oxy kết hợp với nhau để tạo thành carbon dioxide. Chất phản ứng trong phản ứng tổng hợp có thể là kim loại hoặc phi kim.
Phản ứng tổng hợp là một trong bốn loại phản ứng hóa học chính. Các loại phản ứng khác là phân hủy, chuyển vị đơn và chuyển vị kép. Phản ứng phân hủy trái ngược trực tiếp với phản ứng tổng hợp và liên quan đến việc phá vỡ một chất phản ứng phức tạp thành các sản phẩm đơn giản hơn. Các phản ứng chuyển vị đơn và chuyển vị kép liên quan đến các nguyên tố hoặc ion chuyển vị trí với các nguyên tố hoặc ion trong chất phản ứng khác. Trong số các loại này, có nhiều loại phản ứng cụ thể hơn, chẳng hạn như axit-bazơ, phản ứng oxy hóa khử, phản ứng đốt cháy và thủy phân.
