karbonizacija (franc. carbonisation, prema lat. carbo: ugljen), proces pougljenjivanja kojim organska tvar prelazi u ugljen. Proces može biti brz ili polagan. U brzom procesu, koji je u prirodi vrlo rijedak, organska, najčešće biljna tvar u razmjerno kratkom vremenu prelazi u gotovo čisti ugljik (npr. pri suhoj destilaciji drva). Drugi se proces zbiva vrlo polagano i bez pristupa zraka (u početku obično pod vodom). Najprije se od biljne tvari djelovanjem mikroorganizama stvara treset, zatim pod utjecajem tlaka i topline smeđi ugljen, pa kameni ugljen i antracit. Što proces traje dulje, to je udio ugljika veći.
