Sublimatie is de directe faseovergang van een stof uit de vaste fase naar een gasvormige fase. Zo kan bijvoorbeeld ijs in strenge winters, bij erg droog weer, direct sublimeren naar de gasvormige fase. Daarbij wordt de vloeibare fase dus overgeslagen. Dit verschijnsel wordt ook wel vervluchtigen genoemd. Bij overgang van gas direct naar vaste stof spreekt men van desublimeren of van verrijpen.
(Een stof die bij normale druk sublimeert is vast kooldioxide (CO2), als vaste stof vaak aangeduid met koolzuursneeuw of droogijs.)
Bij sublimatie wordt een vaste stof omgezet in een gas, zonder dat er tussendoor eerst een vloeistof wordt gevormd. Bij de techniek "sublimatie", laat men het gas dat hierbij ontstaat onmiddellijk weer condenseren op een koud oppervlak. De stof die op het koude oppervlak condenseert is dan meestal zeer zuiver van samenstelling.
Er zijn niet veel vaste stoffen die gemakkelijk sublimeren, meestal hebben vaste stoffen een erg lage dampdruk. Echter sommige vaste stoffen hebben een ongewoonlijk hoge dampdruk welke dan vaak een gevolg is van hun speciale moleculaire structuur. Vaak is die structuur dan zodanig dat er erg zwakke moleculaire interacties optreden in de vaste toestand.
Een belangrijke factor die de sterkte van de moleculaire interacties bepaald in de vaste toestand is de molecuulvorm. Veel verbindingen die gemakkelijk sublimeren hebben een bolvormige of cilindrische structuur, die niet bepaald ideaal is voor sterke moleculaire interacties. Deze verbindingen hebben hierdoor een hoge dampdruk in de vaste toestand en kunnen gezuiverd worden via sublimatie, mits de onzuiverheden zelf een veel lagere dampdruk hebben.
Sublimatie wordt gebruikt in de textielindustrie voor het bedrukken van textiel, maar ook van gebruiksvoorwerpen, zoals een snowboard. Onder druk en bij hoge temperatuur wordt een verflaag op het voorwerp aangebracht, waardoor het een verbinding aangaat met de acrylaat of polyester ondergrond. Voorwerpen die op deze manier zijn bedrukt, zijn goed was- en krasbestendig, omdat het niet op het oppervlak is bevestigd, maar in het oppervlak is geïntegreerd.
