Substitusi nukleofilik
Dengan "Nu" menandakan nukleofil, : menandakan pasangan elektron, serta R-X menandakan substrat dengan gugus pergi X. Pada reaksi tersebut, pasangan elektron dari nukleofil menyerang substrat membentuk ikatan baru, sementara gugus pergi melepaskan diri bersama dengan sepasang elektron. Produk utamanya adalah R-Nu. Nukleofil dapat memiliki muatan listrik negatif ataupun netral, sedangkan substrat biasanya netral atau bermuatan positif.
Substitusi asil nukleofilik
Asam karboksilat utamanya tidak reaktif terhadap substitusi nukleofilik, meskipun mereka dapat dikonversi ke turunan asil lainnya. Konversi asam karboksilat menjadi amida mungkin terjadi, namun tidak secara langsung. Alih-alih berperan sebagai nukleofil, amina akan bereaksi sebagai basa dalam kehadiran asam karboksilat untuk memberikan garam amonium karboksilat. Pemanasan garam di atas 100 °C akan mengusir air dan menyebabkan pembentukan amida. Metode sintesis amida merupakan hal yang penting secara industri, serta memiliki aplikasi laboratorium pula. Dalam kehadiran katalis asam kuat, asam karboksilat dapat terkondensasi untuk membentuk anhidrida asam. Kondensasi tersebut menghasilkan air, namun, yang dapat menghidrolisis anhidrida kembali ke asam karboksilat awal. Dengan demikian, pembentukan anhidrida melalui kondensasi adalah proses kesetimbangan.