La rimetilazione è il processo di conversione di una molecola di metile in un'altra. Questo processo fa parte di un processo più ampio di trasformazione (metabolismo) che avviene in un organismo vivente. Nel contesto della biochimica e della chimica, la rimetilazione si riferisce generalmente al riarrangiamento dei gruppi alchilanti in molecole biologicamente importanti, inclusi peptidi e lipidi. Inoltre, questo processo svolge un ruolo importante nella sintesi degli acidi nucleici e degli enzimi, nonché nella regolazione del metabolismo dei principali metaboliti e di altre molecole organiche.
La rimetilazione può essere un esempio per spiegare come funzionano le molecole di diverse classi di composti organici. Alcuni di essi sono in grado di cedere gruppi metilici ad una base durante la rimetilazione, che viene utilizzata per l'ulteriore sintesi di nuove molecole. Se si tiene conto del processo di rimetilazione, esso fornisce un importante meccanismo per creare una nuova organizzazione dei legami nelle molecole. Tipicamente si tratta di atomi di carbonio, idrogeno e talvolta di azoto.
Alcune importanti vie metaboliche biologiche includono