水解作用是指物質與水發生的複分解反應，通常是鹽溶於水時，鹽的離子與水電離出來的H+或OH-作用，生成弱酸或弱鹼，同時引起水的電離平衡發生移動，改變了溶液中H+和OH-的相對濃度。
水解作用在多個領域有廣泛套用，例如在生物體內參與代謝過程、製藥工業以及有機磷殺蟲劑在體內的代謝等。在生物體內，水解蛋白可以幫助人體更好地吸收胺基酸、促進消化吸收、改善皮膚彈性、增強免疫力以及緩解乳糖不耐受等問題。在製藥工業中，水解反應參與藥物合成等過程。對於有機磷殺蟲劑，水解反應是其體內的主要代謝方式，可以降低或消除其毒性。