En chimie organique et inorganique, la substitution nucléophile est une classe fondamentale de réaction de substitution dans laquelle un nucléophile "riche en électrons" se lie de façon sélective avec ou attaque la charge positive ou partiellement positive d'un atome attaché à un groupe ou à un atome appelé le groupe partant ; l'atome positif ou partiellement positif est appelé électrophile.
Il s'agit d'un type de réaction de substitution, ou de remplacement, qui se produit lorsqu'un nucléophile est remplacé par un autre atome de carbone positif.