Dehidrasyon tepkimesi, tepkiyen moleküllerden su kaybının meydana geldiği bir kimyasal tepkimedir. Dehidrasyon tepkimeleri, eliminasyon tepkimelerinin bir alt grubudur. Dehidrasyon tepkimesine örnek olarak şunlar verilebilir: Alkollerin eterlere dönüşmesi (örneğin, iki monosakkaritten bir disakkarit oluşması); Alkollerin alkenlere dönüşmesi; Karboksilik asitlerin asit anhidritlere dönüşmesi; Amidlerin nitrillere dönüşmesi; Şekerin konsantre sülfürik asitle tepkimesi sonucu karbon oluşumu. Ayrıca, canlıların metabolik faaliyetleri sırasında da dehidrasyon tepkimesi gerçekleşir. Lizozom, sadece hidroliz yapan bir organel olduğundan, dehidrasyon tepkimesi gerçekleştirmeyen organeller arasında bulunur.