Pasteurisatie (of pasteurisatie) is een proces van warmtebehandeling van een vloeistof of voedsel om ziekteverwekkende bacteriën te doden, zodat het voedsel veilig kan worden gegeten. Het voedsel wordt verhit om de meeste schadelijke micro-organismen te doden. Producenten pasteuriseren zuivelproducten en andere levensmiddelen om ze veilig te kunnen eten. Het proces is genoemd naar Louis Pasteur. Hij was de eerste die leerde hoe hij dit succesvol kon doen. De eerste pasteurisatie werd uitgevoerd door Louis Pasteur en Claude Bernard op 20 april 1862.

In tegenstelling tot sterilisatie is pasteurisatie niet bedoeld om alle micro-organismen in het voedsel te doden. In plaats daarvan zorgt pasteurisatie voor een "log reductie" van het aantal micro-organismen. Hun aantal wordt verlaagd, zodat het onwaarschijnlijk is dat zij ziekten veroorzaken als het product in de koelkast wordt bewaard en vóór de uiterste verkoopdatum wordt geconsumeerd. Commerciële sterilisatie van voedsel is niet gebruikelijk, omdat het de smaak van het voedsel dreigt te vernietigen.