Aklimatizace je vratný proces, kdy se jednotlivý organismus přizpůsobuje postupné změně svého prostředí (například změně teploty, vlhkosti, fotoperiody nebo pH), což mu umožňuje udržovat výkonnost v celé řadě podmínek prostředí. Aklimatizace nastává v krátkém časovém období (dny až týdny) a během života organismu (ve srovnání s adaptací). Může se jednat o diskrétní událost nebo může místo toho představovat součást periodického cyklu, například sezónní shazování těžké zimní srsti savci ve prospěch lehčí letní srsti. Organismy mohou upravit své morfologické, behaviorální, fyzikální a/nebo biochemické vlastnosti v reakci na změny svého prostředí. Zatímco schopnost aklimatizace na nové prostředí byla dobře zdokumentována u tisíců druhů, badatelé stále vědí velmi málo o tom, jak a proč organismy aklimatizují způsobem, jakým to dělají.
Aby organismy udržely výkonnost v celé řadě podmínek prostředí, používají k aklimatizaci několik strategií. V reakci na změny teploty mohou organismy změnit biochemii buněčných membrán, což je činí více tekutými za chladných teplot a méně tekutými za teplých teplot zvýšením počtu membránových proteinů.
Organismy mohou také exprimovat specifické proteiny nazývané proteiny tepelného šoku, které mohou působit jako molekulární chaperony a pomoci buňce udržet si funkci v obdobích extrémního stresu. Bylo prokázáno, že organismy, které jsou aklimatizovány na vysoké nebo nízké teploty, vykazují relativně vysokou klidovou úroveň proteinů tepelného šoku, takže když jsou vystaveny ještě extrémnějším teplotám, jsou tyto proteiny snadno dostupné. Exprese proteinů tepelného šoku a regulace tekutosti membrán jsou jen dvě z mnoha biochemických metod, které organismy používají k aklimatizaci do nového prostředí.
Organismy jsou schopny změnit několik charakteristik týkajících se jejich morfologie, aby udržely výkonnost v nových prostředích. Příkladem může být změna barvy kůže nebo vzoru, aby umožnily efektivní termoregulaci, nebo změna velikosti těla potomstva v důsledku nízké hladiny potravy v ekosystému.
Zatímco schopnost aklimatizace byla zdokumentována u tisíců druhů, výzkumy stále vědí velmi málo o tom, jak a proč se organismy aklimatizují tak, jak to dělají. Od doby, kdy vědci začali aklimatizaci poprvé studovat, převládala hypotéza, že veškerá aklimatizace slouží ke zvýšení výkonnosti organismu. Tato myšlenka vešla ve známost jako hypotéza prospěšné aklimatizace. Přes tak širokou podporu hypotézy prospěšné aklimatizace ne všechny studie ukazují, že aklimatizace vždy slouží ke zvýšení výkonnosti (Viz hypotéza prospěšné aklimatizace). Jedním z hlavních úskalí hypotézy prospěšné aklimatizace je, že předpokládá, že s aklimatizací nejsou spojeny žádné náklady. Existují však náklady spojené s aklimatizací, jako jsou energetické náklady na expresi proteinů tepelného šoku.
Vzhledem k nedostatkům hypotézy prospěšné aklimatizace výzkumníci pokračují v hledání teorie, která bude podpořena empirickými daty.
Míra aklimatizace organismů je dána jejich fenotypovou plasticitou nebo schopností organismu měnit určité rysy. Nedávný výzkum aklimatizační schopnosti se více zaměřil na vývoj fenotypové plasticity než na aklimatizační reakce. Vědci se domnívají, že když více porozumí tomu, jak organismy vyvinuly schopnost aklimatizace, lépe porozumí aklimatizaci.
Zvířata se aklimatizují mnoha způsoby. Ovce rostou v chladném, vlhkém podnebí velmi hustou vlnou. Ryby jsou schopny přizpůsobit se změnám teploty a kvality vody jen postupně. Tropické ryby prodávané v obchodech se zvířaty jsou často drženy v aklimatizačních sáčcích, dokud není tento proces dokončen. Lowe & Vance (1995) dokázali ukázat, že ještěrky aklimatizované na teplé teploty dokáží udržet vyšší rychlost běhu při teplejších teplotách než ještěrky, které nebyly aklimatizované na teplé podmínky.
Když se lidé stěhují z chladného nebo mírného prostředí do horkého, suchého pouštního prostředí nebo naopak, měli by strávit až sedm dní aklimatizací na změnu svého prostředí. To umožňuje tělu provádět vnitřní úpravy (viz homeostáza), aby kompenzovalo změnu podmínek prostředí. Pokud se lidé aklimatizují, pak je osoba vystavena vyššímu riziku zranění souvisejících s horkem (úpal, křeč z horka, zápal plic). Teplo aklimatizovaný člověk se začne potit dříve a intenzivněji v horku, má nižší tepovou frekvenci a nižší teplotu kůže. Obsah soli v potu se také snižuje s tím, jak se lidé aklimatizují.
Aklimatizace do vysoké nadmořské výšky trvá měsíce nebo dokonce roky po počátečním výstupu a nakonec umožňuje lidem přežít v prostředí, které by je bez aklimatizace zabilo. Lidé, kteří trvale migrují do vyšší nadmořské výšky, se přirozeně aklimatizují na své nové prostředí tím, že se jim zvýší počet červených krvinek, aby se zvýšila kapacita krve pro přenos kyslíku, aby se vyrovnala nižší hladina kyslíku ve vzduchu.