(Fr.: assimilation; Du.: Assimilation; Eng.: assimilation) of anabolisme, in de algemeen biologische zin het geheel der reacties van de stofwisseling waarbij eenvoudige klein-moleculaire, doorgaans energiearme, verbindingen worden samengevoegd tot samengestelde groot-moleculaire, doorgaans energierijke, verbindingen.
De betekenis van de assimilatie is enerzijds de vorming van de stoffen waaruit de cellen zijn opgebouwd, in het bijzonder de opbouw van eiwitten en nucleotiden, anderzijds de opslag van energie in energierijke verbindingen, in het bijzonder koolhydraten, vet en verschillende fosfaten. De energie die nodig is voor de assimilatie, wordt in het dierlijke organisme uitsluitend betrokken uit energievrijmakende reacties.
In de plantkunde wordt het begrip assimilatie gebruikt voor het geheel van chemische omzettingen, waardoor stoffen die door het plantaardige organisme uit de buitenwereld worden opgenomen, worden omgezet in meer samengestelde organische verbindingen die dan als bouwmateriaal voor de vorming van protoplasma worden gebruikt of als reservemateriaal worden opgeslagen.
De belangrijkste stoffen die uit de buitenwereld worden opgenomen, zijn koolstofdioxide (CO2), vaak ook (minder juist) koolzuur genaamd, en water (H2O), die door de plant worden omgezet in koolhydraten en zuurstof; koolstofdioxide moet gereduceerd worden en daarvoor is energie nodig. In groene planten wordt als energiebron licht benut (zie Fotosynthese).
Behalve lichtenergie kan ook chemische energie worden benut voor de koolstofdioxideassimilatie (zgn. chemosynthese); dit geschiedt door chemo-autotrofe bacteriën die deze energie verkrijgen door oxidatie van anorganische stoffen. Zo oxideren zwavelbacteriën S tot H2SO4, ijzerbacteriën Fe2+ tot Fe3+, nitrificerende bacteriën NH3 tot HNO2 en vervolgens tot HNO3. Naast koolstofdioxide en water worden ook tal van chemische elementen in de vorm van verbindingen uit de bodem opgenomen en in organische moleculen ingebouwd, zoals stikstof, zwavel, fosfor en vele metalen. In enkele gevallen wordt elementaire stikstof uit de atmosfeer geassimileerd (stikstofbinding).