在有機合成中。離子液體作為溶劑，減少了傳統溶劑揮發導致的環境污染，同時還能為反應提供不同于傳統溶劑分子的離子環境。目前隨著離子液體種類的增多及對離子液體研究的不斷深入，將離子液體應用于有機合成已經成為清潔有機合成領域極具特色的研究方向。

離子液體作為有機鹽，不僅能起到溶劑的作用，有可能通過改變反應機理而使催化活性、穩定性更好，選擇性、轉化率更高。例如一級胺與醛羰基在脫水縮合反應中，如果采用咪唑類離子液體作為溶劑，則能有效的提高反應速率。

還能將作為催化劑的金屬有機化合物溶解于離子液體中，與離子液體一起循環使用，這樣催化劑即能實現均相催化效率高的特性，又能實現非均相催化易分離的優點。在有機溶劑中很難實現反應的專一性，而采用離子液體作為溶劑還能實現某些反應的專一性。