synteettiset alkuaineet, kemiassa radioaktiiviset alkuaineet, joita ei ole löydetty luonnossa esiintyvinä vaan keinotekoisesti tuotettuina isotooppeina. Niitä ovat teknetium (n:o 43), joka oli ensimmäinen syntetisoitu alkuaine, prometium (n:o 61), astatiini (n:o 85), fransium (n:o 87) ja transuraanielementit (jaksollisen järjestelmän n:o 93 ja siitä eteenpäin). Joidenkin näistä alkuaineista on sittemmin osoitettu esiintyvän pieninä määrinä luonnossa, yleensä lyhytikäisinä luonnollisten radioaktiivisten hajoamissarjojen jäseninä (ks. radioaktiivisuus).
Synteettiset alkuaineet numeroon 100 (fermium) asti syntyvät pommittamalla raskasta alkuainetta, kuten uraania tai plutoniumia, neutroneilla tai alfahiukkasilla. Transfermiumalkuaineiden (alkuaineet, joiden at.-luku on 101 tai suurempi) synteesi saadaan aikaan fuusioimalla kahden kevyemmän alkuaineen ytimiä. Alkuaineet 101-106 valmistettiin ensin fuusioimalla hieman kevyempien alkuaineiden, kuten kaliforniumin, ytimiä kevyiden alkuaineiden, kuten hiilen, ytimien kanssa. Alkuaineet 107-112 valmistettiin ensin fuusioimalla keskiraskaiden alkuaineiden, kuten vismutin tai lyijyn, ytimiä muiden keskiraskaiden alkuaineiden, kuten raudan, nikkelin tai sinkin, ytimien kanssa. Yli 112:n alkuaineista, joiden synty on virallisesti vahvistettu, alkuaine 114 löydettiin fuusioimalla plutoniumin ja kalsiumin ytimiä ja alkuaine 116 käyttämällä kuriumia ja kalsiumia.
Transferiumalkuaineita tuotetaan hyvin pieniä määriä (yksi atomi kerrallaan), ja niiden tunnistaminen on sen vuoksi hyvin vaikeaa, koska puoliintumisaika vaihtelee minuuteista millisekunneista millisekunteihin ja koska tuotteet on tunnistettava muulla kuin tunnetuilla kemiallisilla erotteluilla. Tämä on johtanut kiistoihin ilmoitetuista löydöistä ja alkuaineiden nimeämisestä. On ennustettu, että yksi alkuaineen 114 isotooppi, joka sisältää 114 protonia ja 184 neutronia, olisi hyvin stabiili, koska sen ytimessä olisi kaikki protonit ja neutronit. Sitä kutsutaan ”vakauden saarekkeeksi”, ja sen puoliintumisaika voitaisiin mitata vuosina. Yhdessäkään alkuaineen 114 toistaiseksi syntetisoidussa isotoopissa ei kuitenkaan ole yhtä monta kuin 184 neutronia, ja niiden puoliintumisajat ovat vielä millisekuntien luokkaa (ks. flerovium).