Биоси́нтез (от био… и синтез), образование в живых организмах органических веществ при участии ферментов. Биосинтез – неотъемлемая часть обмена веществ: процессы синтеза (анаболизм) тесно связаны с одновременно протекающими процессами распада (катаболизма).

В ходе биосинтеза неорганические соединения из окружающей среды (например, углекислый газ при фотосинтезе или азот при азотфиксации) превращаются в сравнительно простые соединения, которые затем используются для биосинтеза более сложных молекул.

Большинство организмов синтезируют все необходимые для их жизнедеятельности продукты. Лишь человек и некоторые животные нуждаются в получении ряда витаминов и аминокислот из внешних источников.

Как правило, биосинтез протекает при участии богатых энергией (макроэргических) соединений. Первичным источником энергии, обеспечивающим возможность существования организмов (кроме бактерий, осуществляющих хемосинтез), служит энергия солнечного излучения, усваиваемая зелёными растениями. Каждый одноклеточный организм и каждая клетка многоклеточного организма синтезируют собственные составляющие их вещества. Биосинтез контролируется генетическим аппаратом клетки.

Для промышленного получения ряда необходимых человеку веществ (витаминов, некоторых гормонов, аминокислот, антибиотиков, кормовых белков и др.) используется биосинтез, осуществляемый микроорганизмами.