Esters worden voornamelijk gesynthetiseerd door de directe reactie van carbonzuren met alcoholen (verestering):
Deze reactie verloopt zeer langzaam bij kamertemperatuur, maar kan aanzienlijk worden versneld door zure katalyse. Het onderliggende mechanisme kan gemakkelijk worden onthouden met behulp van het geheugensteuntje "het zuur verliest zijn hydroxylgroep, terwijl de alcohol zijn waterstofatoom verliest". Verestering is een omkeerbare reactie; Om de opbrengst aan het esterproduct te vergroten, worden gewoonlijk technieken zoals azeotrope destillatie of de toevoeging van dehydraterende middelen gebruikt om het tijdens de reactie gegenereerde water te verwijderen. Als alternatief kan tijdens de reactie een overmaat van het zuur of de alcohol worden toegevoegd om het evenwicht in de richting van de vorming van producten te verschuiven. Esters kunnen ook worden gesynthetiseerd door acylhalogeniden of zuuranhydriden te laten reageren met alcoholen, of door carboxylaatzouten te laten reageren met haloalkanen.
Haloalkanen kunnen worden gesynthetiseerd uit waterstofhalogeniden (zuurstof-vrije zuren) en alcoholen; omgekeerd kunnen ze hydrolyse ondergaan om waterstofhalogeniden en alcoholen te regenereren. Daarom kunnen haloalkanen tot op zekere hoogte worden beschouwd als de esters van zuurstof-vrije zuren.
