Biosyntese, eller biogenese, er en anabolsk prosess i alle levende celler hvor enklere kjemiske forbindelser omdannes til mer komplekse forbindelser.
Biosyntesen består av kjemiske reaksjoner som involverer enzymer. En biosyntetisk prosess kan bestå i en lang rekke reaksjoner hvor produktet fra en reaksjon inngår som subtratet i den neste.
Eksempler på slike biosyntetiske prosesser med flere reaksjonstrinn er synteseveiene for aminosyrer, fettsyrer og naturstoffer. Biosyntesen spiller en stor rolle i alle celler, og kombinert utgjør de mange spesialiserte, metabolske veiene metabolismen.
Biosyntese bruker kjemisk energi (for eksempel i form av ATP) og katalytiske enzymer, som kan kreve reduksjonsmidler (for eksempel i form av NADH eller NADPH).
Vanlige, kjente produkter i biosyntesen omfatter proteiner, karbohydrater og lipider og mange andre organiske forbindelser.