コンビナトリアルケミストリー あるいはコンビナトリアル化学（コンビナトリアルかがく、英語：combinatorial chemistry）とは、化合物誘導体群（ケミカルライブラリー、化合物ライブラリー）の合成技術と方法論に関する有機化学の一分野である。すなわち組み合わせ論に基づいて列挙し設計された一連のケミカルライブラリーを系統的な合成経路で効率的に多品種合成する為の実験手法とそれに関する研究分野である。言い換えると、一般的な合成化学は特定の目標化合物を合成する為に最適な合成方法を探究することに主眼が置かれるが、コンビナトリアルケミストリーでは一連のケミカルライブラリー全てを合成する為に最適な方法を探究する。広義には計算化学の手法を応用し、実際に化合物を作らずに全てコンピューター上で自動発生させた構造式から成るケミカルライブラリー（バーチャルライブラリー）をシミュレーション評価（in silico実験）する場合も含む。組み合わせ論に基づいた分子合成はすばやく大量の分子を生成することができる。例えば、3ヶ所（"R

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