Estry syntetyzuje się głównie w wyniku bezpośredniej reakcji kwasów karboksylowych z alkoholami (estryfikacja):
Reakcja ta przebiega bardzo powoli w temperaturze pokojowej, ale można ją znacznie przyspieszyć poprzez katalizę kwasową. Podstawowy mechanizm można łatwo zapamiętać, używając mnemonika „kwas traci swoją grupę hydroksylową, podczas gdy alkohol traci atom wodoru”. Estryfikacja jest reakcją odwracalną; w celu zwiększenia wydajności produktu estrowego powszechnie stosuje się techniki takie jak destylacja azeotropowa lub dodanie środków odwadniających w celu usunięcia wody powstałej podczas reakcji. Alternatywnie, podczas reakcji można dodać nadmiar kwasu lub alkoholu, aby przesunąć równowagę w stronę tworzenia produktów. Estry można również syntetyzować w reakcji halogenków acylowych lub bezwodników kwasowych z alkoholami lub w reakcji soli karboksylanowych z haloalkanami.
Haloalkany można syntetyzować z halogenowodorów (wolnych-kwasów tlenowych) i alkoholi; i odwrotnie, mogą ulegać hydrolizie w celu regeneracji halogenowodorów i alkoholi. Dlatego do pewnego stopnia haloalkany można uważać za estry wolnych-kwasów tlenowych.
