Kokonaissynteesi (tai totaalisynteesi) viittaa monimutkaisten orgaanisten aineiden kemialliseen synteesiin. Tavoitteena on syntetisoida aine helposti saatavista ja edullisista (yleensä maaöljyperäisistä) lähtöaineista. Kokonaissynteesin tavoitteeksi otetaan esimerkiksi monimutkainen luonnonaine.

Nykyään kemia ja erityisesti spektroskopia on kehittynyt niin pitkälle, ettei ole enää suurikaan saavutus syntetisoida jotain ainetta niin paljon, että se pystytään havaitsemaan. Ongelmana on tehokkaiden menetelmien myrkyllisyys, monimutkainen synteesireitti ja usein huono saanto. Uusi tavoite on uusien, parempien synteesimenetelmien kehittäminen, jotta menetelmä voitaisiin teollistaa. Kokonaissynteesiä harrastetaan myös opetus-, ja yleisessä tutkimustarkoituksessa.

Ensimmäisiä kokonaissynteesiä olivat urean ja glukoosin synteesit. Ensimmäisen kerran kokonaissynteesin kaupallisti suomalainen kemisti Gustaf Komppa, joka valmisti kamferia männynpihkasta saatavasta raaka-aineesta.

Tämä kemiaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.