碳化作用是一種化學過程，涉及固體或有機物在隔絕空氣的條件下加熱分解，這個過程可以產生氣體、液體和固體產物。碳化作用不僅存在於化學領域，也存在於多個其他領域，例如：
在材料科學中，碳化作用可以指混凝土中的碳化過程，即空氣中的二氧化碳與混凝土中的氫氧化鈣反應，生成碳酸鈣，這個過程導致混凝土的鹼度降低，從而減弱對鋼筋的保護作用，可能導致鋼筋鏽蝕和混凝土結構損壞。
在木材加工中，碳化作用指的是木材在高溫下處理的過程，以提高木材的穩定性、均勻顏色並減少吸濕性。
在活性炭生產中，碳化是關鍵步驟，通過高溫熱解將原材料轉化為純碳，同時去除雜質和有機物。
此外，碳化作用也可以指溶於水中的二氧化碳與鹽類礦物反應，形成易溶的碳酸鹽的過程。