羥醛縮合是具有α-H的醛或酮，在鹼催化下生成碳負離子，然後碳負離子作為親核試劑對醛或酮進行親核加成，生成β－羥基醛，β－羥基醛受熱脫水生成α-β不飽和醛或酮。

在稀鹼或稀酸的作用下，兩分子的醛或酮可以互相作用，其中一個醛（或酮）分子中的α-氫加到另一個醛（或酮）分子的羰基氧原子上，其餘部分加到羰基碳原子上，生成一分子β-羥基醛或一分子β-羥基酮。這個反應叫做羥醛縮合或醇醛縮合。通過醇醛縮合，可以在分子中形成新的碳碳鍵，並增長碳鏈。

羥醛縮合:具有α-H的醛或酮，在鹼催化下生成碳負離子，然後碳負離子作為親核試劑對醛或酮進行親核加成，生成β－羥基醛，β－羥基醛受熱脫水生成α-β不飽和醛或酮。在稀鹼或稀酸的作用下，兩分子的醛或酮可以互相作用，其中一個醛（或酮）分子中的α-氫加到另一個醛（或酮）分子的羰基氧原子上，其餘部分加到羰基碳原子上，生成一分子β-羥基醛或一分子β-羥基酮。這個反應叫做羥醛縮合或醇醛縮合。通過醇醛縮合，可以在分子中形成新的碳碳鍵，並增長碳鏈。

羥醛縮合反應歷程，以乙醛為例說明如下：

第一步，鹼與乙醛中的α-氫結合，形成一個烯醇負離子或負碳離子：

第二步是這個負離子作為親核試劑，立即進攻另一個乙醛分子中的羰基碳原子，發生加成反應後生成一個中間負離子（烷氧負離子）。

第三步，烷氧負離子與水作用得到羥醛和OH。

稀酸也能使醛生成羥醛，但反應歷程不同。酸催化時，首先因質子的作用增強了碳氧雙鍵的極化，使它變成烯醇式，隨後發生加成反應得到羥醛。

生成物分子中的α-氫原子同時被羰基和β-碳上羥基所活化，因此只需稍微受熱或酸的作用即發生分子內脫水而生成，α，β-不飽和醛。

凡是α-碳上有氫原子的β-羥基醛、酮都容易失去一分子水。這是因為α-氫比較活潑，並且失水後的生成物具有共軛雙鍵，因此比較穩定。

除乙醛外，由其他醛所得到的羥醛縮合產物，都是在α-碳原子上帶有支鏈的羥醛或烯醛。羥醛縮合反應在有機合成上有重要的用途，它可以用來增長碳鏈，並能產生支鏈。