(Fr.: réfroidissement; Du.: Abkühlung; Eng.: cooling), het verschijnsel dat een lichaam dat een hogere temperatuur heeft dan zijn omgeving, warmte afstaat totdat zijn temperatuur gelijk is aan die van de omgeving.
Bij kleine temperatuurverschillen is de warmtestroom (warmte per tijd) die wordt afgestaan, evenredig met het temperatuurverschil tussen dat lichaam en de omgeving (afkoelingswet van Newton). Voor de fysische aspecten van het afkoelingsverschijnsel zie Koeltechniek; Warmtegeleiding; Warmteoverdracht door convectie; Warmtestraling. Afkoeling kan ook optreden door adiabatische expansie van gassen, bij het verdampen van vloeistoffen, en bij adiabatische demagnetisering voor het verkrijgen van zeer lage temperaturen. In het algemeen is afkoeling verbonden met een toename van de entropie.Het begrip afkoeling speelt voorts een belangrijke rol in de fysiologie, in het bijzonder die van de mens, en in de bioklimatologie; voorts zie Behaaglijkheid.