V adicijski reakciji dve snovi, imenovani reagenti, reagirata med seboj in tvorita produkt. Reakcije adicije se od drugih vrst reakcij razlikujejo po odsotnosti stranskega produkta; glavni produkt je edina snov, ki nastane z reakcijo. Te reakcije se uporabljajo za ustvarjanje spojin, ki jih ni bilo mogoče ustvariti na noben drug način.
Adicijska reakcija je omogočena zaradi prisotnosti dvojnih ali trojnih vezi v eni od molekul reagenta. Z zmanjšanjem trdnosti vezi na enojno ali dvojno vez reakcija naredi prostor v molekularni strukturi za drugo vez. Tako se dve molekuli združita v eno tako, da na tem mestu tvorita novo vez.
Pomembna reakcija adicije je Diels-Alderjeva reakcija, ki ji pravimo tudi sinteza diena. Dva profesorja kemije, Kurt Alder in Otto Diels, sta to sintezo razvila leta 1928. Odkritje tega procesa je obema znanstvenikoma prineslo skupno nagrado Nobelove nagrade za kemijo leta 1950.
Odkritju prvotne Diels-Alderjeve reakcije je sledila širitev raziskav sinteze diena, kar je privedlo do razvoja številnih različnih reakcij v istem razredu. Vse reakcije sinteze diena tvorijo molekule z ogljikovimi obroči v njihovih strukturah, vendar nekatere reakcije, ki spadajo v ta razred, imenovane hetero Diels-Alderjeve reakcije, nadomestijo druge atome v obroču. V reakcijah Aza Diels-Alder, na primer, reakcija adicije tvori molekulo, ki vsebuje obroč, sestavljen iz petih atomov ogljika in enega atoma dušika. Oxo Diels-Alderjeve reakcije ustvarijo ogljikove obroče, ki vsebujejo atom kisika.
Prvotna Diels-Alderjeva adicijska reakcija združuje eno molekulo s štirimi ogljikovimi atomi z drugo molekulo z dvema ogljikovima atomoma. Molekula s štirimi ogljiki se imenuje dien, druga molekula pa se imenuje dienofil zaradi svoje nagnjenosti k reagiranju z dieni. Vsak od ogljikovih atomov v dienofilu se veže z enim od končnih ogljikovih atomov v dienski verigi. To tvori obroč šestih ogljikov.
Te reakcije so pomembne, ker omogočajo znanstvenikom, da v laboratoriju ustvarijo naravne snovi, ki jih prej ni bilo mogoče ponovno ustvariti. Kamfor je na primer sintetično izdelan z uporabo Diels-Alderjeve reakcije. Postopek se uporablja tudi za izdelavo smol in olj, ki posnemajo izdelke živali in rastlin v naravnem svetu. Na splošno so sintetizirane snovi dokaj stabilne.