La réaction Diels – Alder est un exemple de réaction péricyclique thermique entre un diène conjugué et un alcène ou un alcyne, communément appelé diénophile. La réaction implique un mouvement concerté de six électrons π, quatre du diène et deux du diénophile, formant un cycle insaturé à six chaînons. En conséquence, ces réactions sont classées comme [4+2] cycloadditions.
D'un point de vue orbital moléculaire, les lobes en interaction des deux systèmes π doivent être en phase pour permettre la formation de nouvelles liaisons σ de manière synchrone. Pour les molécules à l'état fondamental, l'interaction entre HOMO (diène) et LUMO (diénophile) ou HOMO (diénophile) et LUMO (diène) satisfait aux exigences de symétrie orbitale. Les deux composants π interagissent de manière suprafaciale dans chaque cas, faisant de Diels – Alder une réaction de cycloaddition [4 + 2] thermiquement autorisée.