v chemii je protonace (nebo hydronace) přídavkem protonu (nebo hydronu nebo kationtu vodíku) (H+) k atomu, molekule nebo iontu, který tvoří konjugovanou kyselinu. (Komplementárním procesem, kdy je proton odstraněn z kyseliny Brønsted-Lowry, je deprotonace.) Některé příklady zahrnují

• protonace vody kyselina sírová:H2SO4 + H2O ⇌ H3O+ + HSO−
  4
• protonace z isobuten za vzniku karbokation:(CH3)2C=CH2 + HBF4 ⇌ (CH3)3C+ + BF−
  4
• protonace amoniaku při tvorbě chlorid amonný se z amoniaku a chlorovodíku:NH3(g) + HCl(g) → NH4Cl(s)

Protonace je základní chemické reakce a je krok v mnoha stechiometrické a katalytické procesy. Některé ionty a molekuly mohou podstoupit více než jednu protonaci a jsou označeny jako polybazické, což platí pro mnoho biologických makromolekul. Protonace a deprotonace (odstranění protonu) se vyskytují ve většině acidobazických reakcí; jsou jádrem většiny teorií acidobazické reakce. Kyselina Brønsted-Lowry je definována jako chemická látka, která protonuje jinou látku. Po protonaci substrátu, hmotnost a náboj druhu se zvyšují o jednu jednotku, což z něj činí zásadní krok v určitých analytických postupech, jako je hmotnostní spektrometrie elektrosprejem. Protonating nebo deprotonating molekula nebo ion se mohou změnit mnoho dalších chemických vlastností, ne jen náboj a hmotnost, například rozpustnost, hydrofilnosti, redukční potenciál, a optické vlastnosti se mohou měnit.