Liitumisreaktsioon on orgaaniline reaktsioon, milles kaks või enam molekuli ühinevad üheks suuremaks molekuliks.
Liitumisreaktsioonidesse astuvad kaksik- või kolmiksidet sisaldavad molekulid: alkeenid (C=C), alküünid (C≡C), karbonüülrühma (C=O), imiinrühma (C=N) jt sisaldavad ühendid. Näiteks etüleeni broomimine: