Reaksi penyusunan atau reaksi biosintesis terjadi apabila dua buah molekul atau lebih bergabung membentuk sebuah molekul yang lebih besar. Biosintesis protein dari asam-asam amino, glikogen dari glukosa, lemak dari gliserol dan asam-asam lemak merupakan contoh reaksi jenis ini. Selain itu, reaksi penyusunan mencakup reaksi adisi (misalnya, reaksi hidrogenasi (reduksi), halogenasi, dan hidrasi), yaitu reaksi pengikatan atom atau gugus pada ikatan rangkap tanpa melepas atom-atom lain. Pada reaksi penyusunan, pembentukan Ikatan yang menyatukan molekul-molekul yang bereaksi, untuk membentuk molekul yang lebih besar, memerlukan energi yang diambil dari luar. Reaksi yang memerlukan energi ini disebut reaksi endergonik, yang pada umumnya digambarkan sebagai berikut.

A + B + energi – AB