Gli esteri vengono sintetizzati principalmente attraverso la reazione diretta degli acidi carbossilici con gli alcoli (esterificazione):
Questa reazione procede molto lentamente a temperatura ambiente ma può essere notevolmente accelerata attraverso la catalisi acida. Il meccanismo sottostante può essere convenientemente memorizzato utilizzando la frase "l'acido perde il suo gruppo ossidrile, mentre l'alcol perde il suo atomo di idrogeno". L'esterificazione è una reazione reversibile; per aumentare la resa del prodotto estere, vengono comunemente impiegate tecniche come la distillazione azeotropica o l'aggiunta di agenti disidratanti per rimuovere l'acqua generata durante la reazione. In alternativa, durante la reazione può essere aggiunto un eccesso dell'acido o dell'alcool per spostare l'equilibrio verso la formazione di prodotti. Gli esteri possono anche essere sintetizzati facendo reagire alogenuri acilici o anidridi acide con alcoli, o facendo reagire sali carbossilati con aloalcani.
Gli aloalcani possono essere sintetizzati da alogenuri di idrogeno (acidi privi di ossigeno-) e alcoli; al contrario, possono subire idrolisi per rigenerare alogenuri di idrogeno e alcoli. Pertanto, in una certa misura, gli aloalcani possono essere considerati come gli esteri degli acidi privi di ossigeno-.
