(Fr.; adsorption chimique; Du.: Chemisorption; Eng.: chemisorption) of chemische adsorptie, een vorm van adsorptie waarbij de geadsorbeerde moleculen of atomen en het adsorbens een chemische binding aangaan, in tegenstelling tot de gewone of fysische adsorptie.
Chemisorptie is gekarakteriseerd door een hoge adsorptiewarmte: meestal > 63 kJ mol−1 tegenover < 21 kJ mol1− voor fysische adsorptie. Men kan concluderen dat chemisorptie heeft plaatsgehad als de geadsorbeerde moleculen of atomen niet meer als zodanig gedesorbeerd kunnen worden. Chemisorptie is de basis voor de heterogene katalyse.