Bodemsanering of grondsanering is het proces van het schoonmaken van vervuilde grond, water en lucht om de schade veroorzaakt door verontreinigende stoffen te verminderen of te elimineren. Dit kan nodig zijn wanneer een locatie is verontreinigd door menselijke activiteiten, zoals industriële processen, afvaldumping of ongelukken, waardoor de bodem, het water en/of de lucht vervuild zijn geraakt met schadelijke stoffen.

Bodemsanering kan op verschillende manieren worden uitgevoerd, afhankelijk van de aard en omvang van de verontreiniging. Een veel voorkomende methode is grondwateronttrekking, waarbij verontreinigd grondwater uit de bodem wordt gepompt, gezuiverd en weer teruggebracht in de bodem. Ook kan een fysisch-chemische behandeling plaatsvinden, waarbij vervuilde grond wordt behandeld met chemicaliën en/of warmte om de verontreinigende stoffen af te breken. Andere methoden zijn biologische behandeling, waarbij micro-organismen worden gebruikt om de verontreinigende stoffen af te breken, of het afgraven en verwijderen van vervuilde grond.

Bodemsanering is een complex en kostbaar proces dat meestal wordt uitgevoerd door gespecialiseerde bedrijven met ervaring in deze specifieke tak van de milieutechnologie. Vaak wordt bodemsanering uitgevoerd in opdracht van overheidsinstanties, omdat de verontreiniging de volksgezondheid of het milieu kan bedreigen. De kosten van bodemsanering kunnen hoog oplopen, vooral als er sprake is van ernstige verontreiniging en de sanering lange tijd in beslag neemt.