Metylering inom de kemiska vetenskaperna, är tillägg av en metylgrupp på ett substrat, eller utbyte av en atom (eller grupp) med en metylgrupp. Metylering är en form av alkylering, med en metylgrupp som ersätter en väteatom. Dessa termer används ofta inom kemi, biokemi, markvetenskap och biologi.
I biologiska system katalyseras metylering av enzymer. Sådan metylering kan ske vid modifiering av tungmetaller, reglering av genuttryck, reglering av proteinfunktion och RNA-bearbetning. In vitro-metylering av vävnadsprover är också ett sätt att minska vissa histologiska färgningsartefakter. Motsatsen till metylering är demetylering.