O reacție de substituție este un tip de reacție chimică în care un atom sau o grupare funcțională a unei molecule este înlocuită cu un alt atom sau o grupare funcțională.
O reacție de substituție se mai numește reacție de deplasare unică, reacție de înlocuire unică sau reacție de substituție unică.
Exemple: CH3Cl a reacționat cu un ion hidroxi (OH)-) va produce CH3OH și clor. Această reacție de substituție înlocuiește atomul de clor de pe molecula originală cu ionul hidroxi.