I kemi är kemisk syntes det artificiella genomförandet av användbara kemiska reaktioner för att erhålla en eller flera produkter. Detta sker genom fysikaliska och kemiska manipulationer som vanligtvis involverar en eller flera reaktioner. I modern laboratorieanvändning är processen reproducerbar och tillförlitlig.
En kemisk syntes involverar en eller flera föreningar (så kallade reagens eller reaktanter) som kommer att genomgå en transformation när de utsätts för vissa förhållanden. Olika reaktionstyper kan användas för att formulera en önskad produkt. Detta kräver blandning av föreningarna i ett reaktionskärl, såsom en kemisk reaktor eller en enkel rundbottnad kolv. Många reaktioner kräver någon form av upparbetning eller rening för att isolera slutprodukten.
Mängden produkt som produceras i en kemisk syntes kallas reaktionsutbytet. Vanligtvis uttrycks kemiska utbyten som en massa i gram (i laboratorieinställning) eller som en procentandel av den totala teoretiska mängden produkt som kan produceras baserat på det begränsande reagenset. En sidoreaktion är en oönskad kemisk reaktion som äger rum som minskar utbytet av den önskade produkten. Ordet syntes användes först av kemisten Hermann Kolbe.