Mechanizm Ponieważ reakcja Stettera zachodzi z odwróceniem polarności, aldehyd musi zostać przejściowo zamieniony z elektrofila w nukleofil. Dzieje się to przez przyłączenie węgla karbonylowego do katalizatora – cyjanku lub N-heterocyklicznego karbenu, utworzonego zazwyczaj in situ z soli tiazolowej lub triazolowej i odpowiedniej zasady. W obu przypadkach mechanizm jest podobny: nukleofilowy atom węgla z cyjanku lub N-heterocyklicznego karbenu przyłącza się do atomu węgla karbonylowego, co powoduje powstanie produktu pośredniego – cyjanohydryny lub tzw. produktu Breslowa – w którym były węgiel karbonylowy może być deprotonowany (cyjanohydryna) lub tworzy enolan (produkt Breslowa), w którym były węgiel karbonylowy również jest nukleofilowy. Taki związek został zaproponowany przez Ronalda Breslowa w 1958 roku jako wspólny produkt pośredni dla wszystkich reakcji katalizowanych solami tiazolowymi, w tym tiaminą, zarówno in vitro, jak i in vivo.
center|500px|Powstawanie półproduktu Breslowa