Trong hóa học, quá trình than hóa là quá trình biến đổi các hợp chất hữu cơ thành than và các dạng than khác thông qua quá trình nhiệt phân hoặc pyrolysis. Quá trình này xảy ra khi các hợp chất hữu cơ bị nung chảy hoặc nung trong môi trường không có oxi, dẫn đến sự phân hủy và biến đổi thành các dạng than như than đá, than cốc, than bùn, than gỗ, và than hoạt tính.
Ví dụ, quá trình than hóa than đá xảy ra trong tự nhiên trong suốt hàng triệu năm. Các tầng than đá được hình thành từ cây cối và sinh vật đã chết và bị chôn vùi dưới lớp đất và nước. Áp suất và nhiệt độ cao từ lớp đất trên đã biến đổi các chất hữu cơ này thành than đá thông qua quá trình than hóa.