甲基化是生物體內一種重要的化學修飾過程，涉及將甲基（CH3）從活性甲基化合物（如S-腺苷基甲硫氨酸）轉移至其他分子。這個過程可以形成各種甲基化合物，或對蛋白質、核酸等進行化學修飾，形成甲基化產物。甲基化在生物體內通過酶催化進行，在基因表達調控、蛋白質功能調節、核糖核酸（RNA）加工等方面發揮著重要作用。
常見的甲基化類型包括DNA甲基化和組蛋白甲基化，這兩種甲基化現象與癌症、衰老、老年痴呆等多種疾病密切相關，也是表觀遺傳學的重要研究內容。DNA甲基化是指在DNA序列上的鹼基處添加甲基基團，改變遺傳表現，而不改變DNA序列。組蛋白甲基化則涉及組蛋白中胺基酸殘基的甲基化，這種甲基化可以影響基因的表達。
此外，甲基化還涉及重金屬修飾等方面。