糖原合成作用是指在糖原合酶的催化下，活化形式的葡萄糖與引物分子（未降解完全的糖原分子或糖原素）合成糖原的過程。
這一過程通常發生在肝臟中，有助於維持血糖水平的穩定。當血糖水平升高時，肝臟會通過糖原合成將多餘的葡萄糖轉化為糖原儲存起來，而當血糖水平降低時，儲存的糖原可以分解回葡萄糖，以補充血糖。糖原合成過程開始於葡萄糖分子的激活，通常需要經過多步酶促反應，最終將活化的葡萄糖單位轉移到引物分子上，形成糖原。
除了肝臟中的肝糖原，肌肉組織中也存在肌糖原，但在結構和功能上與肝糖原有所不同。肌糖原主要在劇烈運動時分解產生乳酸，而不是直接轉化為血糖。