枝晶偏析是一種在金屬鑄造和冶金過程中常見的現象，主要發生在固溶體晶粒內部，表現為化學成分的不均勻性。這種現象通常發生在快速冷卻條件下，當液態合金以樹枝狀方式結晶時，由於原子在固相中的擴散速度較慢，先形成的枝晶和後形成的枝晶之間會存在成分差異。先形成的枝晶富含高熔點的組元，而後形成的枝晶間隙則富含低熔點的組元。
枝晶偏析的形成原因包括合金的化學成分、冷卻速度、溶質原子的擴散能力和凝固過程中的溶質平衡分配係數。這種偏析會影響材料的機械性能、耐蝕性和疲勞壽命。為了減輕或消除枝晶偏析，可以通過控制凝固速率、增加材料中的固溶元素、採用特殊的凝固方式、均勻化退火等方法。