Virilisaatio (virilisatio, virilisoituminen) on lääketieteellinen termi, joka tarkoittaa naisen miesmäistymistä sekä miehen sukupuolitunnusmerkkien kehittymistä naiselle. Virilisaation aiheuttaa naisilla liiallinen androgeenituotanto.
Myös miesten kohdalla voidaan puhua virilisaatiosta mieshormonien aiheuttaessa puberteetin.