DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的催化作用下，将一个甲基基团添加在DNA分子的碱基上。最常见的是将甲基基团加在CpG二核苷酸胞嘧啶的第5位碳原子上，形成5-甲基胞嘧啶。甲基化是基因组DNA的一种主要表遗传修饰形式，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。参见DNA methyltransferase。