1. Біохімічний процес видалення метильної групи (-CH₃) з молекули дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК), зокрема з нуклеотиду цитозину, що є одним із механізмів епігенетичної регуляції експресії генів.
2. У ширшому сенсі — ферментативна або хімічна реакція деметилювання, тобто відщеплення метильного залишку від будь-якої органічної сполуки, що містить дезоксирибозу або пов’язана з структурою ДНК.