Karamelizace je jednak štěpení – disociace (resp. hydrolytické štěpení), jednak oxidace cukru. Oxidace probíhá při zahřátí cukru na teplotu vyšší než 105 °C až 180 °C (závisí na druhu cukru). Ke karamelizaci může dojít i za pokojové teploty.[1] Rychlost karamelizace závisí na kyselosti prostředí. Tento proces se často používá v gastronomii pro svou typickou karamelově sladkou chuť. Hnědá barva je výsledkem tří skupin polymerů: tj. karamelany (C24H36O18), karameleny (C36H50O25) a karameliny (C125H188O80). Je to typ neenzymatického hnědnutí.