Palaminen on kemiallinen reaktio, jossa palava aine reagoi hapen kanssa. Reaktiossa vapautuu lämpöenergiaa ja syntyy reaktiotuotteita, kuten täydellisen palamisen lopputuotteita vettä ja hiilidioksidia. Tavallisimmin palamisella tarkoitetaan niin nopeaa reaktiota, että aineen lämpötila nousee useisiin satoihin asteisiin. Erityisen nopeaa palamista kutsutaan lähteestä riippuen humahtamiseksi ja räjähtämiseksi. Palamisesta voi syntyä kaasussa tapahtuva valoilmiö, jota kutsutaan liekiksi. Ilman liekkiä tapahtuvaa palamista kutsutaan hehkupaloksi (kats. hiillos). Kun arkikielessä puhutaan tulesta, tarkoitetaan yleensä liekkipaloa. Hallinnasta riistäytynyttä palamista sanotaan tulipaloksi.
Kemiassa ja biologiassa puhutaan myös hitaasta palamisesta, jossa lämpö ehtii levitä ympäristöön siten, ettei tulenliekkejä esiinny eikä lämpötila nouse kovin korkeaksi. Sellaista tapahtuu esimerkiksi lahoamisessa ja soluhengityksessä. Myös raudan ruostuminen ja ruoansulatus on hidasta palamista.