Реа́кции замеще́ния, химические реакции, происходящие с заменой в молекуле атома (группы атомов) на другой атом (группу атомов). Один из основных типов органических реакций. Реакции замещения обозначают символом S (от лат. substitutio – замещение). Замещающий атом (группа атомов) может быть нуклеофилом, электрофилом или свободным радикалом; соответственно выделяют реакции нуклеофильного (S_N), электрофильного (S_E) и радикального (S_R) замещения. Реакции нуклеофильного и электрофильного замещения относятся к гетеролитическим реакциям, могут быть мономолекулярными и бимолекулярными; реакции радикального замещения – гомолитические реакции, протекают по радикально-цепному механизму (см. в ст. Цепные реакции).

Типичный пример реакций S_N – гидролиз галогенпроизводных углеводородов. В случае третичных алкилгалогенидов гидролиз протекает по мономолекулярному механизму (S_N1) в две стадии (на первой, лимитирующей, стадии в результате диссоциации образуется карбкатион, на второй – карбкатион быстро взаимодействует с нуклеофилом). В случае первичных и вторичных алкилгалогенидов гидролиз протекает по бимолекулярному механизму (S_N2) в одну стадию (разрыв связи углерода с галогеном и образование связи C−OH происходят синхронно). Реакции S_E наиболее характерны для ароматических соединений (например, протекающие с промежуточным образованием катионных σ-комплексов реакции ацилирования и алкилирования по Фриделю – Крафтсу, нитрования, сульфирования). Важнейшими из реакций S_R являются металепсия, радикальное нитрование, автоокисление углеводородов.