Cheminės reakcijos vyksta visur, įvairiais būdais. Vienas iš formuojančių tipų yra sintezės reakcija, kuri sujungia du ar daugiau elementų, kad būtų sukurtas skirtingas junginys. Paprastos medžiagos vadinamos reagentais, o naujas, sudėtingesnis junginys vadinamas produktu. Vanduo yra bene lengviausias pavyzdys norint geriau suprasti sintezės reakciją: H2O yra dviejų vandenilio atomų ir vieno deguonies atomo produktas. Tinkamai pažymėjus, vandens lygtis yra H2 + O —> H2O.
Sintezės reakcija išsiskiria tuo, kad ji yra viena iš lengviausiai vizualizuojamų naudojant paprasčiausią balanso lygtį. Tą patį galima pasakyti apie skilimo reakciją, kuri veikia atvirkščiai, kad parodytų, kas nutinka sudėtingiems junginiams, kai jie suskaidomi į paprastesnius elementus. Dvi vandens molekulės, vadovaujantis aukščiau pateiktu pavyzdžiu, išgaruoja į produktus iš vieno iš deguonies atomo ir vieno vandenilio atomo arba 2H2O -> 2H2 + O2.
Šildymas arba vėsinimas yra daugelio sintezės reakcijų elementas, kaip ir daugelio skilimo reakcijų atveju. Produktų pridėjimas prie šildymo ar aušinimo sisteminės reakcijos metu yra pavaizduotas lygtyje trikampiu Delta simboliu virš derliaus arba rodyklės ženklo. Kai ir sintezės, ir skilimo reakcija gali būti iliustruojama viena lygtimi, kuri veikia abiem kryptimis, ji dažnai rodoma su dvikrypte derliaus rodykle, pvz., „.
Chemijos inžinieriai, chemikai, biologai ir aplinkosaugininkai – tai tik dalis profesionalų, kurie turi susipažinti su įvairiais sintezės reakcijos junginiais. Tokio tipo santuokos vyksta visose gamtos pasaulio srityse. Pavyzdžiui, kai metalai ir deguonis susijungia į skirtingus metalų oksidus arba kai natris ir chrolinas susilieja ir sudaro natrio chloridą – valgomąją druską jūsų maiste. Lygtis: 2Na + Cl2 —> 2NaCl.
Ne visos junginių lygtys, rodančios du ar daugiau reagentų, duodančių junginio produktą, yra sintezės reakcija. Pavyzdžiui, poslinkio reakcija įvyksta, kai elementas pakeičia junginį, kad susidarytų naujas junginys. Svarbiausia yra išsiaiškinti, ar visi reagentai pirmoje lygties pusėje iš tikrųjų yra paprastos medžiagos ir dar nėra laikomos junginiu, pavyzdžiui, vandeniu. Dar sudėtingesnis junginių išdėstymas yra mainų reakcija, kurios metu du ar daugiau junginių apsikeičia elementais, sudarydami du ar daugiau visiškai skirtingų junginių.