碳化作用，又稱乾餾、炭化、焦化作用，是指固體或有機物在隔絕空氣條件下加熱分解的反應過程，或加熱固體物質來製取液體或氣體（通常會變爲固體）產物的一種方式。這個過程不一定會涉及到裂解或熱解，冷凝後收集產物。例如，使用乾餾可以從炭或木材中提取液態的燃料，也可以通過熱解來分解礦物質鹽。
另一方面，碳化作用也是指大氣中C02在有水的條件下，與水泥的水化產物發生化學反應，產生碳酸化合物以及分解出其他反應物的現象。這個過程的實質是混凝土失去鹼性的現象，當混凝土碳化深度超過保護層達到鋼筋表面時，鋼筋周圍孔隙液的PH值降低，鈍化膜被破壞，鋼筋將完成電化學腐蝕，導致鋼筋鏽蝕。因此，混凝土的碳化對鋼筋混凝土結構的耐久性有很大的影響。