Als Halogenierung wird der Austausch (Substitution) eines Wasserstoffatoms in einem Molekül durch ein Atom der 7. Hauptgruppe (Halogene) bezeichnet. Die Endprodukte werden auch organische Halogene genannt.
Eine genauere Beschreibung der Mechanismen existiert für den Spezialfall der Bromierung.
In der Umwelt kann unter anaeroben Bedingungen die Umkehrreaktion, die reduktive Dehalogenierung, auftreten.