炭素固定（たんそこてい、英: carbon fixation, carbon assimilation）とは、無機的に（主に二酸化炭素の形で）存在する炭素を有機物質の形に変換して生体内に取り込む過程のこと。別名は、炭酸固定、二酸化炭素固定、炭素同化、炭酸同化など。生物が行う代謝活動の一部である。取り込まれた炭素は生体物質の一部となる。植物や藻類、シアノバクテリアなどが行う光合成（photosynthesis）による炭素固定のほか、ある種の微生物が行う化学合成（chemosynthesis）による炭素固定も知られている。
