Een carbonzuuranhydride is in de organische chemie een functionele groep of stofklasse, die gekenmerkt wordt door de binding van 2 acylgroepen door een zuurstofatoom. Carbonzuuranhydriden vormen een basis voor de synthese van imiden.
Carbonzuuranhydride worden gesynthetiseerd middels een autocondensatie van 2 carbonzuren.
De vorming van een carbonzuuranhydride geschiedt volgens een welbepaalde reactie, meestal met een zuur. Een voorbeeld is de vorming van azijnzuuranhydride, waarbij difosforpentoxide als wateronttrekkende reagens wordt aangewend: