有单一结构的香料被称为合成香料。合成香料也称人工合成香料，是人类通过自己所掌握的科学技术，模仿天然香料。运用不同的原料，经过化学或生物合成的途径制备或创造出的某一“单一体”香料。世界上合成香料已达5000多种，属于常用的产品有400多种。
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合成香料通常按有机化合物的官能团分类，主要有烃类、醇类、醚类、酸类、酯类、内酯类、醛类、酮类、缩醛（酮）类、腈类、酚类、杂环类及其他各种含硫含氮化合物。各种合成香料的分子量一般不超过300,挥发度同其香气的持久性有关。分子结构稍有不同往往会导致香气的差异，如顺式-3-己烯醇（即叶醇）要比它的反式异构体更为清香，左旋香芹酮有留兰香的特征香气，而右旋体为葛缕子香，因此用途也不一样。