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  首先胺與醛/酮失水縮合為亞胺,亞胺被羧酸質子化為亞胺離子,亞胺離子與異腈發生親核加成生成腈𬭩離子,然後羧酸負離子進攻異腈的碳原子生成另一個亞胺中間體8,最後8發生Mumm重排反應,發生醯基轉移生成Ugi產物。  Ugi的前幾步反應都是可逆的,整個反應的驅動力是最後一步重排,醯基的轉移生成了熱力學上穩定的醯胺化合物。

  

  Ugi反應的底物適用性很廣,其中酸組分除了羧酸以外,還可以是無機酸,如氫硫酸、疊氮酸或氰酸等,甚至可以是二級銨鹽。羰基組分可以是醛也可以是酮。胺組分可以是一級胺、二級胺,也可以是肼、羥胺或脲。  當Ugi反應所需的兩種官能團同存在於一個分子內時,利用該雙官能團化合物與另外兩個組分進行該反應可以得到不同型別的含氮雜環化合物。  例如,β-氨基酸與對硝基苯甲醛反應,經過分子內醯基轉移成環可得β-內醯胺。

  Ugi反應在化學很多領域都有比較廣泛的應用。通過這個反應可以得到產率高的α-氨基酸、多肽、β-內醯胺、氨基甲酸酯、四唑、乙內醯脲等衍生物。由於Ugi反應的高效性和匯聚性,以及它的四種組分都能很方便地連在樹脂上,它在組合化學和多樣性導向合成中也有比較廣泛的應用前景。  許多卡因型別的麻醉藥如利多卡因和布比卡因都可以通過該反應制取。針對HIV感染的藥物茚地那韋也可通過該法合成。
Ugi反應(烏吉反應) 一分子醛或酮、一分子胺、一分子異腈以及一分子羧酸縮合生成α-醯氨基醯胺的多組分反應。