'''Nukleofiilinen substituutio''' on [[substituutio (kemia)|substituutioreaktiotyyppi]], jossa [[nukleofiili]] korvaa orgaanisen yhdisteen rakenteessa lähtevän ryhmän. Reaktiossa nukleofiili luovuttaa elektrofiiliselle hiiliatomille elektroniparin ja lähtevä ryhmä irtoaa aluperäisen sidoksen elektronipari mukanaan. NukleofiiinenNukleofiilinen substituutio voi tapahtua usealla eri mekanismilla, joista tärkeimmät ovat S<sub>N</sub>1- ja S<sub>N</sub>2-mekanismit. Tiedot reaktioista pohjautuvat huomattavasti [[Christopher Kelk Ingold]]in ja E. D. Hughesin 1930-luvulla tekemiin tutkimuksiin.<ref name="organic">{{Kirjaviite | Tekijä =Jonathan Clayden, Nick Greeves, Stuart Warren, Peter Wothers | Nimeke =Organic Chemistry | Vuosi =2008 |Sivu=407-444 |Julkaisija =Oxford University Press | Tunniste =ISBN 978-0-19-850346-0 | Kieli ={{en}}}}</ref><ref name="advanced"> {{Kirjaviite | Tekijä =Francis A. Carey & Richard J. Sundberg | Nimeke = Advanced Organic Chemistry A: Structure and Mechanisms | Vuosi = 2007 | Luku = | Sivu =389-404 | Selite = | Julkaisupaikka = | Julkaisija =Springer | Tunniste = ISBN 978-0-387-44897-8 | www = | www-teksti = | Tiedostomuoto = | Viitattu = | Kieli ={{en}} }}</ref><ref name="March"> {{Kirjaviite | Tekijä = Michael B. Smith & Jerry March | Nimeke = March's Advanced Organic Chemistry | Vuosi = 2007 | Luku = | Sivu =425-440 | Selite = | Julkaisupaikka = | Julkaisija =John Wiley & Sons | Tunniste = ISBN 978-0-471-72091-1 | www = | www-teksti = | Tiedostomuoto = | Viitattu = | Kieli ={{en}} }}</ref>
Esimerkki nukleofiilisesta substituutiosta on alkyylibromidin reaktio hydroksidi-ionin kanssa, missä hydroksidi-ioni on nukleofiili ja bromidi-ioni lähtevä ryhmä.
