Karboksilacija je hemijska reakcija u kojoj se grupa karboksilnih kiselina proizvodi tretiranjem supstrata ugljik-dioksidom.[1] Suprotna reakcija je dekarboksilacija. U hemiji, termin karbonizacija se ponekad koristi kao sinonim za karboksilaciju, posebno kada se primjenjuje na reakciju karbanionskih reagensa sa CO2. Općenito, karbonizacija obično opisuje proizvodnju karbonata.[2]