Vergiftung bezeichnet in Werkstofftechnik und physikalischer Chemie die schädigende Beeinflussung von Werkstoffen oder funktionellen Oberflächen durch geringe Konzentrationen fremder Stoffe (Gifte). Diese führen zu einer deutlichen Änderung der physikalischen, chemischen oder mechanischen Eigenschaften, ohne dass zwingend makroskopische Korrosion oder Zerstörung sichtbar wird.

Klassisch wird zwischen Katalysatorvergiftung, Werkstoffvergiftung und Medienvergiftung unterschieden. Bei der Katalysatorvergiftung adsorbieren Spezies (z. B. Schwefel, Halogene, CO, Pb) stark an aktiven Zentren und blockieren diese irreversibel oder nur schwer reversibel. Dies reduziert die Anzahl verfügbarer Reaktionsplätze und damit die Reaktionsrate. Beispiele sind die CO-Vergiftung von Pt-Elektroden in PEM-Brennstoffzellen oder die Schwefelvergiftung von Ni-basierten Reformierungskatalysatoren.

Unter Werkstoffvergiftung versteht man die schädliche Einlagerung von Fremdatomen oder Phasen, die z. B. Kriechbeständigkeit, Zähigkeit oder Oxidationsresistenz verschlechtern. Chromvergiftung („chromia poisoning“) in Hochtemperaturwerkstoffen beschreibt etwa die Migration von Cr-Containern in Funktionsschichten (z. B. in SOFC-Kathoden), wodurch elektrochemisch aktive Oberflächen blockiert und Reaktionskinetiken verändert werden.

Medienbezogene Vergiftung, wie CO₂-Vergiftung in Gasaufbereitungs‑ oder Sorptionssystemen, tritt auf, wenn bestimmte Komponenten sorptive Kapazitäten belegen, pH-Werte verschieben oder Löslichkeitsgleichgewichte verändern und damit z. B. Absorber, Membranen oder Elektrolyte funktionell degradieren.

Wesentliche Aspekte der wissenschaftlichen Betrachtung sind Kinetik und Thermodynamik der Adsorption/Desorption, Diffusionsprozesse, Stabilität der gebildeten Phasen sowie Regenerierbarkeit der vergifteten Systeme.