Гидрогено́лиз (от лат. Hydrogenium – водород и ...лиз; деструктивное гидрирование), реакции расщепления связи C−X (X – C, N, S, O и др.) в органических соединениях под действием водорода с одновременным присоединением его по концам разорвавшейся связи. Например: $C_6H_5CH_2\!-\!OC_2H_5+H_2 \rightarrow C_6H_5CH_3+C_2H_5\!-\!OH$. При гидрогенолизе циклических соединений часто происходит раскрытие цикла. Протекает обычно в присутствии катализаторов гетерогенного гидрирования. Применяют при гидрокрекинге, для получения многоатомных спиртов (например, ксилита и маннита) из моносахаридов, для удаления защитных групп при синтезе олигонуклеотидов и полипептидов.