Ester terutama disintesis melalui reaksi langsung asam karboksilat dengan alkohol (esterifikasi):
Reaksi ini berlangsung sangat lambat pada suhu kamar namun dapat dipercepat secara signifikan melalui katalisis asam. Mekanisme yang mendasarinya dapat dengan mudah dihafal menggunakan mnemonik "asam kehilangan gugus hidroksilnya, sedangkan alkohol kehilangan atom hidrogennya". Esterifikasi adalah reaksi reversibel; untuk meningkatkan hasil produk ester, teknik seperti distilasi azeotropik atau penambahan zat dehidrasi biasanya digunakan untuk menghilangkan air yang dihasilkan selama reaksi. Alternatifnya, kelebihan asam atau alkohol dapat ditambahkan selama reaksi untuk menggeser kesetimbangan ke arah pembentukan produk. Ester juga dapat disintesis dengan mereaksikan asil halida atau anhidrida asam dengan alkohol, atau dengan mereaksikan garam karboksilat dengan haloalkana.
Haloalkana dapat disintesis dari hidrogen halida (asam bebas oksigen) dan alkohol; sebaliknya, mereka dapat mengalami hidrolisis untuk meregenerasi hidrogen halida dan alkohol. Oleh karena itu, sampai batas tertentu, haloalkana dapat dianggap sebagai ester asam bebas oksigen-.
