一碳代谢（one-carbon metabolism）是指某些氨基酸代谢过程中生成含单个碳原子基团（如一甲基、甲酰基等），并通过转移参与生物合成的代谢过程。这些一碳单位是核酸（嘧啶、嘌呤）合成的关键前体，在 DNA、RNA、蛋白质、脂质及神经递质的甲基化反应中通过腺苷甲硫氨酸（S-adenosylmethionine, SAM）发挥作用，同时参与谷胱甘肽合成，对细胞表观遗传调控和氧化还原平衡具有重要影响。