Hydroliza – reakcja podwójnej wymiany (często odwracalna), która przebiega między wodą i rozpuszczoną w niej substancją. W jej wyniku powstają nowe związki chemiczne. Jest szczególnym przypadkiem liolizy (solwolizy). Często przebiega w obecności katalizatorów (kwasów lub zasad). Hydrolizę wykorzystuje się w przemyśle chemicznym (np. hydroliza wielocukrów na cukry proste lub hydroliza chlorobenzenu do fenolu).
Zazwyczaj reakcja hydrolizy przebiega wg ogólnego schematu:
gdzie:
Z punktu widzenia teorii Brønsteda zarówno pojęcie, jak i termin hydroliza jest zbędne i traci swój tradycyjny sens, gdyż jest to przejście protonu od kwasu do zasady[1].
W reakcji hydrolizy soli, reakcją biegnącą w odwrotnym kierunku jest reakcja zobojętniania.
W chemii organicznej przykładowe reakcje hydrolizy to hydroliza estrów (dla której reakcją odwrotną jest estryfikacja), inwersja cukrów, hydrolityczny rozpad białek lub zmydlanie tłuszczów.