Ķīmiskās reakcijas notiek visur, dažādos veidos. Viens no veidojošajiem veidiem ir sintēzes reakcija, kas apvieno divus vai daudzus elementus, lai kopā izveidotu atšķirīgu savienojumu. Vienkāršās vielas sauc par reaģentiem, un jauno, sarežģītāko savienojumu sauc par produktu. Ūdens, iespējams, ir vienkāršākais piemērs sintēzes reakcijas labākai izpratnei: H2O ir divu ūdeņraža atomu un viena skābekļa atoma produkts. Pareizi atzīmējot, ūdens vienādojums ir H2 + O —> H2O.
Sintēzes reakcijai ir atšķirība, ka tā ir viena no visvieglāk vizualizējamajām ar visvienkāršāko līdzsvara vienādojumu. To pašu var teikt par sadalīšanās reakciju, kas darbojas apgriezti, lai parādītu, kas notiek ar sarežģītiem savienojumiem, kad tie sadalās līdz vienkāršākiem elementiem. Divas ūdens molekulas, ievērojot iepriekš minēto piemēru, iztvaiko viena no skābekļa atoma un viena ūdeņraža atoma produktos jeb 2H2O —> 2H2 + O2.
Sildīšana vai dzesēšana ir daudzu sintēzes reakciju elements, kā tas ir daudzu sadalīšanās reakciju gadījumā. Produktu pievienošana sildīšanai vai dzesēšanai sistēzes reakcijā ir attēlota vienādojumā ar trīsstūrveida Delta simbolu virs iznākuma vai bultiņas zīmes. Ja gan sintēzes, gan sadalīšanās reakciju var ilustrēt vienā vienādojumā, kas darbojas abos virzienos, tas bieži tiek parādīts ar divvirzienu ienesīguma bultiņu, piemēram, “”.
Ķīmijas inženieri, ķīmiķi, biologi un vides zinātnieki ir tikai daži no profesionāļiem, kuriem jāiepazīst dažādi sintēzes reakcijas savienojumi. Šāda veida laulības notiek visās dabas pasaules sfērās. Kad metāli un skābeklis saskaras, piemēram, veidojot dažādus metālu oksīdus, vai kad nātrijs un hrolīns saplūst, veidojot nātrija hlorīdu — galda sāli jūsu pārtikā. Vienādojums: 2Na + Cl2 —> 2NaCl.
Ne visi saliktie vienādojumi, kas parāda divus vai vairākus reaģentus, kas rada saliktu produktu, ir sintēzes reakcija. Piemēram, pārvietošanas reakcija notiek, kad savienojumu izmaina elements, lai izveidotu jaunu savienojumu. Galvenais ir meklēt, vai visi vienādojuma pirmajā pusē esošie reaģenti patiešām ir vienkāršas vielas un nav jau uzskatītas par savienojumu, piemēram, ūdens. Vēl sarežģītāks savienojumu izvietojums ir apmaiņas reakcija, kuras laikā divi vai vairāki savienojumi apmainās ar elementiem, veidojot divus vai vairākus pilnīgi atšķirīgus savienojumus.