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.