Schmelzen ist der Vorgang, bei dem eine Substanz von der festen Phase in die flüssige Phase übergeht. Schmelzen wird auch als Fusion bezeichnet, obwohl dieser Begriff mehrere Bedeutungen hat. Schmelzen tritt auf, wenn die innere Energie eines Feststoffs gewöhnlich durch Anwendung von Wärme oder Druck zunimmt, so dass die Moleküle weniger geordnet werden.
Das Schmelzen von Eiswürfeln in flüssigem Wasser ist ein bekanntes Beispiel für diesen Prozess. Ein weiteres bekanntes Beispiel ist das Schmelzen von Butter in einer heißen Pfanne.