羟基化作用是指向有机化合物分子中引入羟基的反应。通过羟基化反应可制得醇类与酚类化合物。通过羟基化反应可制得醇类与酚类化合物。这两类物质在精细化工中具有广泛的用途，主要用于生产合成树脂、各种助剂、染料、农药、香料和食品添加剂等。向化合物分子中引入羟基的方法很多，其中包括还原、加成、取代、氧化、水解、缩合和重排等多种类型的化学反应。
羟基的作用：
羟基是一种常见的极性基团。羟基主要分为醇羟基，酚羟基等。羟基与水有某些相似的性质，羟基也是典型的极性基团，与水可形成氢键，在无机化合物水溶液中通常以带负电荷的离子形式存在，称为氢氧根。羟基是有机化学中最常见的官能团之一，无论是醇羟基还是酚羟基都很容易被多种氧化剂所氧化。因此在多官能团化合物的合成过程中，羟基或者部分羟基需要先被保护，阻止它参与反应，从而能在适当的步骤中再被转化。这个过程也叫做羟基的合成与保护。
羟基化作用的反应：
1、可以发生还原性，可被氧化成醛或酮或羧酸。
2、具有弱碱性，酚羟基与氢氧化钠反应生成酚钠。虽然呈偏酸性，但很多含羟基有机物的水溶液酸性比水更弱。例如甲醇、乙醇等物质。
3、可发生消去反应，例如乙醇脱水生成乙烯。
4、可发生置换反应，在醇羟基与金属钠反应中置换了羟基中的氢原子，从而生成了氢气。
5、可发生取代反应，在分子之间脱水成醚。