Disimilace (latinsky dissimilatio - rozdílnost, odlišnost) je v biologii proces přeměny látek organismu vlastních (například sacharidů, tuků, bílkoviny) na látky jednodušší za uvolnění energie. Produktem disimilace jsou disimiláty.
Podrobnější definice říká, že disimilace je katabolický metabolismus. Je to rozklad složitých organických látek při látkové výměně v buňkách a tkáních živého organismu za vzniku látek jednodušších. Mohou vznikat i složitější odpadní látky. U živočichů je to moč a exkrementy. U rostlin jsou to terpeny, glykosidy nebo alkaloidy.
Opačná reakce se nazývá asimilace. Asimilace je přeměna anorganických nebo cizích organických látek absorbovaných z životního prostředí do vlastních látek organismu. Během disimilace se tyto látky přeměňují zpět na cizí látky, které se vylučují.