席夫鹼反應是一種由含羰基的醛或酮類化合物與一級胺類化合物之間發生的親核加成反應，該反應由Hugo Schiff於1864年首次描述。其反應機理如下：
親核試劑（胺類化合物）中帶有孤電子對的氮原子進攻羰基基團上帶有正電荷的碳原子，完成親核加成反應，形成中間物α-羥基胺類化合物。
然後進一步脫水，形成席夫鹼。
此外，席夫鹼反應是一種平衡反應，水的存在會將烯胺水解成對應的醛和胺。在反應中不斷除去水，反應才會完成。一般採用甲苯回流形成共沸用分水器分水。通常在甲苯中加入微量的對甲苯磺酸作為催化劑，在加熱回流分水條件下進行反應。
席夫鹼的形成通常在pH值為4~7的範圍內進行，在pH值高於7時穩定，在pH值低於5時易於水解。席夫鹼鍵形成和水解的準確pH範圍因每組試劑而異，需要通過實驗來確定。