Eine Komplexbildungsreaktion ist eine chemische Reaktion (Stoffumwandlung und Teil der Komplexreaktionen) aus dem Bereich der Komplexchemie, bei der ein Metall-Kation mit Molekülen oder Ionen reagiert, die als Lewis-Basen ihre freien Elektronenpaare zur Bildung einer koordinativen Bindung mit dem Kation zur Verfügung stellen. Das Molekül oder Ion wird dabei als Ligand bezeichnet. Komplexbildungsreaktionen sind oft durch Farbumschläge gekennzeichnet. In der Summenformel sowie im Reaktionsschema wird der Komplex durch eckige Klammern angedeutet, in denen vorne das Zentralatom wie z. B. ein Kupferkation und in runden Innenklammern die Liganden stehen (Beispiel: [Cu(NH3)4]2+).