Хімічний процес введення карбоксильної групи (–COOH) до молекули органічної сполуки, що призводить до утворення карбонових кислот або їх похідних.
Біохімічна реакція, каталізована ферментом карбоксилазою, зокрема прибіктивне приєднання молекули вуглекислого газу (CO₂) до органічної сполуки, наприклад, під час фіксації вуглецю в фотосинтезі або в метаболічних шляхах (наприклад, карбоксилювання пірувату з утворенням оксалоацетату).