'''Isomerisatie''' is een [[chemische reactie]] waarbij het hoofdproduct een [[isomeer]] is van de belangrijkste [[reactant]].<ref> definitie "isomerization": http://dx.doi.org/10.1351/goldbook.I03295</ref>. Bij isomerisatie ''verandert de ruimtelijke ordening van moleculaire groepen''. Dergelijke reacties zijn vooral belangrijk bij organische verbindingen, als gevolg van het voorkomen van meer reactieve verbindingen en atomen in vergelijking met anorganische verbindingen: zie bijvoorbeeld koolstof-koolstof dubbele bindingen, carbonylgroepen en bijvoorbeeld [[imine|imines]]. Hierdoor ontstaan bijvoorbeeld [[diastereomeer|diastereomeren]] of [[enantiomeer|enantiomeren]]. Isomerisaties kunnen éénstaps of meerstaps zijn, al dan niet gekatalyseerd. Een intramoleculaire isomerisatie waarbij bindingen worden gemaakt of verbroken is een bijzonder geval van [[omlegging]]. Omlegging valt niet noodzakelijkerwijs onder isomerisatie.
