Em química, síntese química significa usar reações químicas para obter um produto, ou vários produtos. Isto acontece através de manipulações físicas e químicas. Muitas vezes, várias reações químicas diferentes são usadas; uma após a outra. No uso laboratorial moderno, uma síntese química é reproduzível (se o experimento for feito uma segunda vez, terá os mesmos resultados da primeira vez), confiável (não quebrada por pequenas mudanças nas condições), e estabelecida para trabalhar em múltiplos laboratórios.
Os químicos começam a projetar uma síntese química selecionando compostos para combinar. Estes produtos químicos iniciais são conhecidos como reagentes ou reagentes. Os químicos fazem várias coisas a estes reagentes para sintetizar o produto, ou um produto intermediário. Isto requer a mistura dos compostos em um recipiente de reação. O recipiente pode ser um reator químico ou um simples frasco. Muitas reações requerem alguma forma de procedimento de trabalho antes que o produto final seja isolado.
A quantidade de produto em uma síntese química é o rendimento da reação. Normalmente, os rendimentos químicos são expressos como um peso em gramas ou como uma porcentagem da quantidade teórica total do produto que poderia ser produzido. Uma reação lateral é uma reação química indesejada que ocorre e reduz o rendimento do produto desejado.
O químico Adolph Wilhelm Hermann Kolbe foi o primeiro a usar a palavra síntese em seu significado atual.