Addisjonsreaksjon, kjemisk reaksjon hvor ett molekyl adderes til ett annet molekyl, og det kun dannes ett produktmolekyl. Produktmolekylet inneholder dermed summen av de to reaktantmolekylenes atomer.
En vanlig addisjonsreaksjon er addisjon til en forbindelse som inneholder en dobbeltbinding som ved industriell fremstilling av etanol fra eten og vann:
H2C=CH2 + H-O-H → H3C-CH2-OH
Et annet eksempel er addisjon av brom til et alken som eten: Br2 + CH2=CH2 → CH2Br-CH2Br
Denne reaksjonen er egnet til å påvise alkener. En løsning av brom er brun. Ved tilsetning av bromløsningen til en løsning av et alken forsvinner brunfargen så lenge brom er i underskudd.
Det motsatte av en addisjonsreaksjon er en eliminasjonsreaksjon.