Um ataque nucleofílico é um processo químico pelo qual um átomo ou núcleo rico em elétrons forma rapidamente uma nova ligação com um átomo pobre em elétrons ou íon positivo. Os átomos ricos em elétrons são fortemente atraídos pelo núcleos de outros átomos, razão pela qual são nucleofílicos.
O ataque nucleofílico é apenas uma etapa de um tipo de reação denominado substituição nucleofílica, pela qual grupos funcionais podem ser trocados em uma molécula. Existem dois tipos de reações de substituição nucleofílica, chamadas SN1 e SN2. A diferença entre esses dois tipos de reação tem a ver com o momento em que ocorre o ataque nucleofílico. Nas reações SN1, o ataque nucleofílico é a segunda etapa, que ocorre depois que o grupo de saída foi perdido pela molécula em substituição. Nas reações SN2, a remoção do grupo de saída e o ataque nucleofílico ocorrem ao mesmo tempo.
Os diferentes tipos de ataques nucleofílicos também têm diferentes efeitos na conformação da molécula. No caso de uma reação SN2, o ataque nucleofílico deve ocorrer em oposição ao grupo de saída, e a conformação da molécula muda. Em uma reação SN1, o ataque nucleofílico pode ocorrer em qualquer lado da molécula porque o grupo de saída é perdido antes que o ataque aconteça.
