“化合作用”常见的英文表达是 “chemical combination” 或 “chemical synthesis”（在特定语境下，当强调合成新物质时可用），不过更专业、针对生物或化学领域中特定“化合”过程（如类似光合作用中物质结合形成新物的广义概念，若从严谨学术翻译角度，类似形成化合物过程）常用 “combination reaction” （组合反应，化学中两种或多种物质结合成一种新物质的反应类型，和化合作用概念有相近之处 ），而如果特指生物学中的“化合作用”类似概念（虽生物学中更常用“photosynthesis 光合作用”等专门术语 ），从广义物质化合角度可灵活用上述词汇表达核心意思。
若严格对应中文“化合作用”且无特定生物学指向，“combination reaction” 是比较恰当的化学术语表达。