Protonering of protonatie is de scheikundige term voor de additie van een waterstofion (H+) aan een molecule of ion. Een waterstofion met eenwaardig positieve elektrische lading wordt meestal met de naam proton aangeduid, omdat het enkel uit een proton bestaat. Het is een van de meest fundamentele processen bij bepaalde reacties.
In het algemeen treedt deze reactie op als een zuur gecombineerd wordt met een stof die waterstofionen kan opnemen. In onderstaand voorbeeld wordt een en ander uitgewerkt voor waterige oplossingen, maar in de (met name) synthetisch organische chemie wordt gebruikgemaakt van sterke zuren om waterstof aan allerlei koolstofverbindingen toe te voegen. Een veelgebruikte reactie is de protonering van een amine tot een ammoniumverbinding. Het stikstofatoom bezit immers een vrij elektronenpaar dat kan gedoneerd worden aan het lege s-orbitaal van het waterstofion. De bindende verbinding (dit is het substraat) moet een elektronendonor zijn: het moet dus elektronen beschikbaar stellen om de binding met het waterstofion aan te kunnen gaan.