Aklimatizácia je reverzibilný proces, pri ktorom sa jednotlivý organizmus prispôsobuje postupnej zmene prostredia (napríklad zmene teploty, vlhkosti, fotoperiódy alebo pH), čo mu umožňuje udržať si výkonnosť v rôznych podmienkach prostredia. Aklimatizácia prebieha v krátkom čase (dni až týždne) a počas života organizmu (porovnaj s adaptáciou). Môže ísť o jednorazovú udalosť, alebo naopak môže predstavovať súčasť periodického cyklu, ako napríklad sezónne zhodenie ťažkej zimnej srsti cicavcov v prospech ľahšej letnej srsti. Organizmy môžu upravovať svoje morfologické, behaviorálne, fyzické a/alebo biochemické vlastnosti v reakcii na zmeny v ich prostredí. Hoci schopnosť aklimatizovať sa na nové prostredie bola dobre zdokumentovaná u tisícov druhov, vedci stále vedia len veľmi málo o tom, ako a prečo sa organizmy aklimatizujú takýmto spôsobom.
Aby si organizmy zachovali výkonnosť v rôznych podmienkach prostredia, používajú niekoľko stratégií na aklimatizáciu. V reakcii na zmeny teploty môžu organizmy zmeniť biochémiu bunkových membrán tak, že sa stanú tekutejšími pri nízkych teplotách a menej tekutými pri teplých teplotách zvýšením počtu membránových proteínov.
Organizmy môžu tiež exprimovať špecifické proteíny nazývané proteíny tepelného šoku, ktoré môžu pôsobiť ako molekulárne šaperóny a pomáhať bunke zachovať si funkciu v obdobiach extrémneho stresu. Ukázalo sa, že organizmy, ktoré sú aklimatizované na vysoké alebo nízke teploty, vykazujú relatívne vysoké pokojové hladiny proteínov tepelného šoku, takže keď sú vystavené ešte extrémnejším teplotám, sú tieto proteíny ľahko dostupné. Expresia proteínov tepelného šoku a regulácia membránovej tekutosti sú len dve z mnohých biochemických metód, ktoré organizmy používajú na aklimatizáciu na nové prostredie.
Organizmy sú schopné meniť viaceré vlastnosti týkajúce sa ich morfológie, aby si zachovali výkonnosť v nových prostrediach. Príkladom môže byť zmena farby alebo vzoru kože, ktorá umožňuje účinnú termoreguláciu, alebo zmena telesnej veľkosti potomstva v dôsledku nízkej hladiny potravy v ekosystéme.
Hoci aklimatizačná schopnosť bola zdokumentovaná u tisícov druhov, výskumníci stále vedia len veľmi málo o tom, ako a prečo sa organizmy aklimatizujú takým spôsobom, akým sa aklimatizujú. Odkedy výskumníci začali študovať aklimatizáciu, prevládala hypotéza, že aklimatizácia slúži na zvýšenie výkonnosti organizmu. Táto myšlienka sa stala známou ako hypotéza prospešnej aklimatizácie. Napriek takejto širokej podpore hypotézy o prospešnej aklimatizácii nie všetky štúdie ukazujú, že aklimatizácia vždy slúži na zvýšenie výkonnosti (pozri hypotézu o prospešnej aklimatizácii). Jedným z hlavných úskalí hypotézy o prospešnej aklimatizácii je, že predpokladá, že s aklimatizáciou nie sú spojené žiadne náklady. S aklimatizáciou sú však spojené náklady, napríklad energetické náklady na expresiu proteínov tepelného šoku.
Vzhľadom na nedostatky hypotézy o prospešnej aklimatizácii výskumníci naďalej hľadajú teóriu, ktorá by bola podložená empirickými údajmi.
Miera, do akej sú organizmy schopné aklimatizovať sa, je daná ich fenotypovou plasticitou alebo schopnosťou organizmu meniť určité znaky. Nedávny výskum v oblasti štúdia aklimatizačnej schopnosti sa viac zameral na evolúciu fenotypovej plasticity než na aklimatizačné reakcie. Vedci sa domnievajú, že keď lepšie pochopia, ako sa u organizmov vyvinula schopnosť aklimatizácie, lepšie pochopia aj aklimatizáciu.
Zvieratá sa aklimatizujú rôznymi spôsobmi. Ovce pestujú veľmi hustú vlnu v chladnom a vlhkom podnebí. Ryby sa dokážu prispôsobiť zmenám teploty a kvality vody len postupne. Tropické ryby predávané v obchodoch so zvieratami sa často držia v aklimatizačných vreckách, kým sa tento proces nedokončí. Lowe & Vance (1995) dokázali, že jašterice aklimatizované na teplé teploty si pri vyšších teplotách dokážu udržať vyššiu rýchlosť behu ako jašterice, ktoré neboli aklimatizované na teplé podmienky.
Keď sa človek presťahuje z chladného alebo mierneho prostredia do horúceho a suchého púštneho prostredia alebo naopak, mal by sa na zmenu prostredia aklimatizovať až sedem dní. To umožňuje telu vykonať vnútorné úpravy (pozri homeostáza), aby sa vyrovnalo so zmenou podmienok prostredia. Ak sa ľudia neaklimatizujú, hrozí im vyššie riziko úrazov súvisiacich s teplom (úpal, kŕče z tepla, zápal pľúc). Tepelne aklimatizovaný človek sa v horúčave začne skôr a intenzívnejšie potiť, má nižšiu srdcovú frekvenciu a nižšiu teplotu pokožky. S aklimatizáciou sa znižuje aj obsah soli v pote.
Aklimatizácia na vysokú nadmorskú výšku trvá mesiace alebo dokonca roky po prvom výstupe a v konečnom dôsledku umožňuje ľuďom prežiť v prostredí, ktoré by ich bez aklimatizácie zabilo. Ľudia, ktorí sa natrvalo presťahujú do vyššej nadmorskej výšky, sa prirodzene aklimatizujú na nové prostredie tým, že sa u nich zvýši počet červených krviniek, aby sa zvýšila kapacita krvi prenášať kyslík a kompenzovať tak nižšie hladiny kyslíka vo vzduchu.