In chimica, la protonazione (o idronazione) è l’aggiunta di un protone (o idrone, o catione idrogeno), (H+) ad un atomo, molecola o ion, formando l’acido coniugato. (Il processo complementare, quando un protone viene rimosso da un acido di Brønsted–Lowry, è la deprotonazione.) Alcuni esempi includono

• la protonazione dell’acqua da parte dell’acido solforico: H2SO4 + H2O H H3O+ + HSO−
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• la protonazione dell’isobutene nella formazione di un carbocation:(CH3)2C=CH2 + HBF4 ⇌ (CH3)3C+ + BF−
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• la protonazione di ammoniaca nella formazione di cloruro di ammonio da ammoniaca e cloruro di idrogeno:NH3(g) + HCl(g) → NH4Cl(s)

Protonazione è fondamentale reazione chimica ed è un passo in molti stechiometrico e processi catalitici. Alcuni ioni e molecole possono subire più di una protonazione e sono etichettati polibasici, il che è vero per molte macromolecole biologiche. La protonazione e la deprotonazione (rimozione di un protone) si verificano nella maggior parte delle reazioni acido–base; sono il nucleo della maggior parte delle teorie di reazione acido–base. Un acido di Brønsted-Lowry è definito come una sostanza chimica che protona un’altra sostanza. Dopo aver protonato un substrato, la massa e la carica della specie aumentano ciascuna di un’unità, rendendolo un passo essenziale in alcune procedure analitiche come la spettrometria di massa elettrospray. Protonare o deprotonare una molecola o uno ion può cambiare molte altre proprietà chimiche, non solo la carica e la massa, ad esempio solubilità, idrofilia, potenziale di riduzione e proprietà ottiche possono cambiare.