协同反应（英语：Concerted Reaction）是一类化学反应，其中键的断裂和形成同时发生。这类反应特点是不受溶剂、催化剂等的影响，反应机理不涉及活性中间体和其他高能中间体，而是通过一个过渡态进行，具有较高的立体选择性。协同反应中的环状过渡态也称为周环反应。1965年，伍德沃德与霍夫曼提出分子轨道对称守恒原理，从而加深了对协同反应的理解，并能够预言其发生的可能性与立体专一性。

协同反应是一步反应，可在光和热的作用下发生。它往往有一个环状过渡态，如双烯合成反应经过一个六元环过渡态，不存在中间步骤。在这类反应中，旧键的断裂和新键的生成同时发生于同一过渡态的一步反应过程中，没有中间体生成。协同反应遵守分子轨道对称守恒原理，即反应物和产物的分子轨道对称性在反应过程中是守恒的。周环反应是一类重要的协同反应。一般常见的协同反应包括电环化反应、环加成反应、σ迁移反应。双分子亲核取代反应（SN2）也被认为是协同反应的一种。这些反应因其特殊的反应机理，通常具有较高的立体选择性，这在合成化学中尤为重要。