针对一种天然香料，通过化学技术来分析、确定出其芳香成分的化学结构，再用相应的化学方法生产出具有相同结构的化合物，即为人工合成香料。合成香料多借用所模拟的天然香料的名称来命名，如麝香酮。人工合成香料可以大致理解为化学合成香料。
1868年，化学家帕金在英国利用煤焦油制造出了第一种人工合成香料——香豆素（即香豆内脂）。迄今为止，对于绝大多数的天然香料，都造出了相应的合成香料。而且还有一些合成香料尚未在自然界中发现对应的物种，可称得上是真正的“人造香料”。
合成香料的生产，其目的是获得特定分子结构的化合物，所以其原料不必取自天然动植物，而是多为煤化工产品或石油化工产品等。由于原料容易获得，所以合成香料的产量和生产速度都不受气候、地域等自然因素的限制，而且成本也大为降低，从而极大的拓展了香料的应用范围，使人们日常生活中能享受到的芳香物品显著增加，而且许多没有明显的香味的材料和物品里其实也都添加了合成香料。合成香料工业已成为现代精细化工领域的一个重要组成部分。
虽然合成香料一经问世就很快风靡了整个香料工业，但它并没有象当初人们期待的那样真正替代天然香料。即使是以现在最先进的化学技术生产出来的合成香料也难脱人工的斧凿之迹，其香味感觉与天然香料的差异仍然十分明显。不仅是香味上的差异，在心理感受方面，两者的差距更为明显：天然香料常能使人产生“愉悦”、“感动”等很微妙的心理体验，而合成香料却几乎完全没有这种效果。这种差距在麝香的研究过程中表现得就非常明显。
天然麝香不仅对麝鹿，而且对人的心理和生理活动都有十分灵敏的影响，自古就是极其珍贵的香料。20世纪初，瑞士的化学家发现了麝香的主要有香成份是麝香酮，并成功的进行了人工合成。许多人都认为麝香的神奇效用正是由这种麝香酮产生的。但当人们试着用麝香酮去引诱麝鹿的时候却没有成功。
“有其味而无其气，有其形而无其神”，正是现在的合成香料始终难以逾越的屏障。所以，直到今天，高明的合成香料的调香师也总会千方百计的加入一些天然香料，使调出的味道能尽量带上几分动感和灵性。
其实，就天然香料的价值而言，芳香的感觉反在其次，真正可贵的是它具有影响人体身心系统的潜力。通过恰当的配伍，就可成为对身心的滋养和调整，可有安神、益智、养生的功效。所以，从《神农本草》到《本草纲目》，绝大多数的香料都被收为了中药材，“熏烟”疗法也广为医家所采纳。而在这些方面，合成香料就更是望尘莫及了。
合成香料不能产生与天然香料同等的功效，其原因众多。
一方面，天然香料是一种复杂的混合物，往往包含多种化合物，香气的成份极其复杂，有人甚至将之比喻为一个混沌系统，以现在的化学和生物技术水平，很难对其香气成份达到完全准确的分析和把握。即使对于茉莉花香和玫瑰花香，直到现在，每年还都有新的成份被识别出来。
另一方面，天然香料的功效，不仅涉及到香气自身的结构，而且与人嗅觉的机制密切相关，涉及到嗅觉与心理以及心理系统与生理系统等一系列心理学与神经科学领域的问题。而心理学和神经科学正是自然科学中发展最晚的门类，还远远不能较好的回答这些问题。
不过，也应该看到，天然香料虽来源于大自然，但人类仍然可以运用自己的智慧去了解它，改善它，利用它。期待未来的科学和技术能给人们带来真正价廉物美的香“珍”，不必再让现在这些机械生硬的香“料”扰乱鼻观。
近年来，人们已经越来越多的发现了化学制品的弊端，意识到了许多化学产品在为人们提供一种便利的时候往往也会带来许多潜在的麻烦，所以西方发达国家在20世纪前半期就已经开始了一场“回归大自然”的运动，对于“绿色”、“生态”、“自然”的呼声越来越高，近年来更是深得人心。这也应当成为当代制香、用香的发展方向。
