Unter Bleichen versteht man in den Werkstoffwissenschaften jede gezielte oder unbeabsichtigte Aufhellung eines Materials infolge chemischer oder physikalischer Prozesse. Im engeren Sinn bezeichnet Bleichen die oxidative oder reduktive Zerstörung oder Veränderung chromophorer Gruppen organischer oder anorganischer Farbstoffe an oder in einem Werkstoff.

Technisch relevant ist Bleichen vorrangig bei polymeren Werkstoffen (z. B. Kunststoffe, Fasern, Lacke), bei Zellulose-basierten Materialien (Papier, Textilien) sowie bei keramischen und anorganischen Oberflächen (z. B. Dentalwerkstoffe). Oxidative Bleichmittel wie Wasserstoffperoxid, Percarbonate oder Hypochlorite greifen Doppelbindungssysteme und aromatische Strukturen an und führen zur Spaltung oder Modifikation der Chromophore. Reduktive Bleichmittel (z. B. Natriumdithionit) wandeln höherwertige farbgebende Ionen in farbärmere oder farblose Zustände um.

Werkstofftechnisch sind die Konsequenzen des Bleichens kritisch zu bewerten: Oxidative Prozesse können die Molmassen von Polymeren verringern, Vernetzungsstrukturen verändern, Oberflächenhydrophilie erhöhen und so mechanische Eigenschaften, Alterungsverhalten und Haftungseigenschaften beeinflussen. Bei Metallen kann ein scheinbares „Bleichen“ durch Oxidation oder Reinigungsprozesse mit Korrosion bzw. Passivschichtbildung gekoppelt sein.

Wesentliche Aspekte bei der Auslegung von Bleichprozessen sind Reaktionskinetik, Diffusionsbegrenzung im Material, pH-Wert, Temperatur sowie die Interaktion mit Stabilisatoren, Füllstoffen und Pigmenten. In der Werkstoffentwicklung werden daher Bleichstabilität, Farbkonstanz und die Beeinflussung durch Strahlung (Foto-Bleichen) systematisch charakterisiert, um Funktions- und Dekorwerkstoffe mit definiertem Langzeit-Farbverhalten zu gestalten.