甲基化，是指从活性甲基化合物上将甲基催化转移到其他化合物的过程，可形成各种甲基化合物，或是对某些蛋白质或核酸等进行化学修饰形成甲基化产物。在生物系统内，甲基化是经酶催化的，这种甲基化涉及重金属修饰、基因表达的调控、蛋白质功能的调节以及核糖核酸加工。
DNA甲基化是指在不改变DNA序列的情况下，改变遗传表现，是指DNA序列上的碱基在DNA甲基转移酶的作用下，把S-腺苷甲硫氨酸通过共价键结合的方式变成一个甲基基团的化学修饰过程。
DNA甲基化分为两类，一种是从头甲基化，另一种是保留甲基化。从头甲基化是指不依赖现有的甲基化DNA链，而是在新位点进行甲基化反应。保留甲基化是指双链DNA中有一条已经存在甲基化，另一条未甲基化链被甲基化。
DNA甲基化是真核细胞的修饰方式，也是哺乳动物基因的主要表观遗传学形式，DNA甲基化后的核苷酸顺序和组成未出现变化，但其基因表达已受到影响。
细胞在发育过程当中，各种表观遗传学现象都是密切联系的，DNA甲基化作为一种较为稳定的修饰状态，可随着DNA复制过程传给下一代DNA，是一种重要的遗传机制。
甲基化的意义
大量研究表明,DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。 DNA甲基化反应分为2种类型。一种是2条链均未甲基化的DNA被甲基化，称为从头甲基化；另一种是双链DNA的其中一条链已存在甲基化。
另一条未甲基化的链被甲基化，这种类型称为保留甲基化。A甲基化主要是通过DNA甲基转移酶家族来催化完成的。研究人员在真核生物中发现了3类DNA甲基转移酶（Dnmt1、Dnmt2、Dnmt3a、Dnmt3b）。
