```
RX + RO-K+ → ROR' + KX
```
där RX är alkylhalogeniden, RO-K+ är alkoxidjonen, ROR' är etern och KX är saltbiprodukten.
Mekanismen för Williamson-etersyntesen involverar en nukleofil substitutionsreaktion. Alkoxidjonen fungerar som en nukleofil och angriper alkylhalogeniden, tränger undan halogenidjonen och bildar en eter. Reaktionen fortskrider via en SN2-mekanism, vilket innebär att reaktionshastigheten är beroende av koncentrationen av både alkoxidjonen och alkylhalogeniden.
Williamson-etersyntesen är en mångsidig reaktion som kan användas för att syntetisera en mängd olika etrar. Det används ofta inom organisk kemi för syntes av symmetriska och osymmetriska etrar. Reaktionsbetingelserna är milda och utbytena är typiskt höga.