Hydrierung bezeichnet die Addition von Wasserstoff (H₂ oder protonen-/hydridbasiert) an Atome, Ionen oder Moleküle und ist sowohl in der chemischen Katalyse als auch in der Werkstofftechnik von zentraler Bedeutung. Thermodynamisch handelt es sich typischerweise um eine exotherme Reaktion, deren Kinetik stark von Katalysatoren, Phasenverteilung und Diffusionsprozessen beeinflusst wird.

In der heterogenen Katalyse beschreibt Hydrierung die Umwandlung ungesättigter oder oxidierter Spezies, etwa bei der CO₂‑Hydrierung zu Methan oder Methanol, der CO‑Wasserstoffierung (Fischer–Tropsch‑Synthese) oder der generellen katalytischen Wasserstoffierung organischer und anorganischer Verbindungen. Aktivmetalle (z.B. Ni, Co, Ru, Cu) auf oxidischen Trägern aktivieren H₂ über dissoziative Adsorption, gefolgt von Oberflächenreaktionen und Desorption der Produkte.

Werkstoffwissenschaftlich umfasst Hydrierung insbesondere die reversible und irreversible Wasserstoffaufnahme in Metallen und Metalloxiden. Bei der elektrochemischen Wasserstoffbeladung werden H‑Atome unter kathodischer Polarisation in das Metallgitter eingebracht, was zu Wasserstoffversprödung, Phasenumwandlungen (Hydride) oder Defektbildung führen kann. Die Metalloxid‑Hydrierung beschreibt Reduktionsprozesse, bei denen Sauerstoff durch Wasserstoff entfernt und die Oxidationsstufe des Metalls abgesenkt wird.

Für das Design von Katalysatoren und strukturellen Werkstoffen ist ein detailliertes Verständnis von Diffusion, Löslichkeit, Bindungsmechanismen (interstitielle Lösung, Hydridbildung) und Grenzflächenreaktionen während der Hydrierung entscheidend. Moderne Charakterisierungsmethoden (in‑situ/operando‑Spektroskopie, Neutronenstreuung) ermöglichen die Aufklärung der zugrunde liegenden Reaktionspfade und Degradationsmechanismen.