Uma reação de síntese é uma reação em que dois ou mais reagentes produzem um determinado produto.

Na síntese do amoníaco, por exemplo,

$$\text{3 H}_{2}\text{ (g) + N}_{2}\text{ (g) }\rightarrow\text{2 NH}_{3}\text{ (g)}$$

moléculas de di-hidrogénio reagem com moléculas de dinitrogénio para originar amoníaco.

Uma reação de síntese pode ter outros subprodutos.