羧化，也稱為羧基化作用或羧化反應，是有機化學中的一類重要化學反應，主要涉及將羧基官能團引入到底物分子的過程中。這一反應在有機合成中廣泛用於構建羧酸和其他含羧基的化合物。
在有機化學領域，羧化通常通過親核反應實現，例如，格氏試劑與二氧化碳反應生成羧酸，或酚鈉鹽/酚鉀鹽在加壓和加熱條件下與二氧化碳反應生成羥基苯甲酸。此外，氨基睛水解也是獲得胺基酸的一種方法。
在生物化學中，羧化作用是蛋白質翻譯後修飾的一種形式，特別是在凝血級聯過程中，涉及穀氨酸殘基的羧基化。這一過程由γ-穀氨醯羧化酶催化，需要維生素K作為輔因子。
羧化反應的條件對羧基的位置有顯著影響。例如，酚鉀在較高溫度下有利於生成對位異構體，而酚鈉和較低的反應溫度則傾向於產生鄰位異構體。鄰位異構體在加熱條件下可以異構化為對位異構體。