A carburização (muitas vezes também chamada carburização) é o processo pelo qual o carbono é introduzido em um metal. Ela é feita para tornar a superfície mais dura e resistente à abrasão.
Dependendo da quantidade de tempo e temperatura, a área afetada pode variar no conteúdo de carbono. Em tempos anteriores, a aplicação direta de carvão vegetal era embalada sobre o metal para a carburização. As técnicas modernas utilizam gases ou plasmas portadores de carbono (tais como dióxido de carbono ou metano). A carburização é usada principalmente para endurecer a superfície de aço de baixa liga.
Uma concentração muito grande de carbono torna o metal frágil e impraticável, portanto, os metais podem ser descarbonizados.