Un attacco nucleofilo è un processo chimico mediante il quale un atomo o un nucleo ricco di elettroni forma rapidamente un nuovo legame con un atomo povero di elettroni o ione positivo. Gli atomi ricchi di elettroni sono fortemente attratti nuclei di altri atomi, motivo per cui sono nucleofili.
L'attacco nucleofilo è solo una fase di un tipo di reazione chiamato sostituzione nucleofila, mediante la quale i gruppi funzionali possono essere scambiati su una molecola. Esistono due tipi di reazioni di sostituzione nucleofila, chiamate SN1 e SN2. La differenza tra questi due tipi di reazione ha a che fare con l'attacco nucleofilo. Nelle reazioni SN1, l'attacco nucleofilo è la seconda fase, che si verifica dopo che il gruppo uscente è stato perso dalla molecola sottoposta a sostituzione. Nelle reazioni SN2, la rimozione del gruppo uscente e l'attacco nucleofilo si verificano contemporaneamente.
Anche i diversi tipi di attacchi nucleofili hanno effetti diversi sulla conformazione della molecola. Nel caso di una reazione SN2, l'attacco nucleofilo deve avvenire di fronte al gruppo uscente e la conformazione della molecola si inverte. In una reazione SN1, l'attacco nucleofilo può verificarsi su entrambi i lati della molecola perché il gruppo uscente viene perso prima che si verifichi l'attacco.
