脱水反应指有机化合物分子中的羟基与氢原子结合形成水分子而脱去的反应，有分子内脱水和分子间脱水这两种类型。
分子内脱水，即有机化合物分子内羟基与氢原子结合形成水分子而脱去的反应；分子间脱水，即分子之间羟基和氢原子结合生成水而脱去的反应。
醇在脱水剂（浓硫酸、草酸、氧化铝等）存在下加热可发生脱水反应，分子内脱水生成烯烃，分子间脱水生成醚。以哪种方式脱水，取决于醇的结构和反应条件。
具体情况
脱水反应是水合反应的逆过程，通常为吸热反应，一般高温低压有利于反应进行。因此，工业上，这一过程都在比相应的逆过程即水合较高的温度下进行。此外，脱水过程绝大多数须在催化剂存在下进行。水合过程所用的催化剂──酸催化剂也适用于脱水，常用的是硫酸、磷酸、三氧化二铝等。用于工业生产的主要脱水过程有：
①醇的脱水一元醇脱水时，根据反应温度的不同，生成烯烃或醚。例如：乙醇催化脱水，在170°C左右主要得乙烯；在140°C以下得乙醚。由芳醇、基醇催化脱水时，得相应的烯基芳烃及不饱和，例如由甲基醇脱水可得苯乙烯；3-羟基丙腈脱水得丙烯腈。二醇脱水时，可形成环氧化合物，如1,4-1,4-丁二醇脱水制四氢呋喃。
②酸的脱水 一元羧酸脱水可生成酐，但通常不用其作为制酐的方法。醋酸加热到700～750°C脱水生成乙烯酮，是制乙烯的主要方法。二元羧酸经加热可在较低温度下形成酸酐，例如由顺丁烯二酸脱水制马来酸酐。硝酸可在脱水基(通常为PO)的存在下生成五氧化二氮（N2O5）。
③胺脱水 酰胺脱水可得饱和腈(或氢氰酸)，例如工业上曾由甲酰胺脱水生产氢氰酸，由己二酸二酰胺脱水生成己二腈。
作用
1809年P.布莱提出了由乙醇脱水可制乙醚，此反应至今仍是乙醚生产方法的基础。第一次世界大战期间，德国比特费尔德的电化学工厂最早使用乙醇脱水以生产乙烯；1929年，德国法本公司开发了由甲酰胺脱水制氢氰酸的方法。