Metasomatoosi (uudismuodoste kreikan kielestä) on geologinen ilmiö, jossa kiinteä kivilaji muuttuu kemialliselta koostumukseltaan siihen ulkoa tunkeutuvien aineiden (nesteiden tai kaasujen) vaikutuksesta. Metasomatoosissa kivilajista poistuu osittain tai kokonaan yksi tai useampi alkuaine ja nämä korvautuvat ympäristöstä tulleilla aineksilla. Kivilajiin tihkuva aine saa reagoidessaan aikaan uusia mineraaleja alkuperäisten mineraalien kanssa. Metasomatoosi on metamorfoosin muoto, jossa tapahtuu kemiallisia muutoksia.[1][2]
Metasomatoosi muuttaa muun muassa kalkkikiveä niin, että syntyy karsikiviä. Silikaattisista kivilajeista syntyy esimerkiksi antofylliittiä, kordieriittia sekä kvartsia ja kiilteitä sisältäviä kivilajeja. Metasomatoosin vaikutuksesta voi syntyä myös malmeja.[3]