Khử trùng (tiếng Anh: sterilization hoặc sterilisation) là bất kỳ quá trình nào có tác dụng loại trừ hoặc tiêu diệt tất cả các hình thái sự sống (bao gồm các tác nhân gây truyền nhiễm như nấm, vi khuẩn, virus, các dạng bào tử,...) tồn tại trên bề mặt, trong canh trường, dung dịch thuốc, hay các hợp chất dùng trong nuối cấy sinh học. Khử trùng có thể thực hiện được bằng các phương pháp như dùng nhiệt, hóa chất, chiếu xạ, áp suất cao, và lọc hay có thể kết hợp nhiều yếu tố trên.