Lematyzacja – dobór, forma, liczba haseł w słowniku. W kontekście przetwarzania języka naturalnego, może oznaczać uwspólnienie tekstu, aby uzyskać podstawowe formy słów, zwanych lemami, np. słowa „poszedł”, „przeszedł”, „przyszedł” mogą być zamieniane na jedno słowo „iść”.
Hasłami (lemami) w słowniku mogą być nie tylko wyrazy, ale też frazeologizmy, formy gramatyczne (np. stopień wyższy przymiotników, formy supletywne przysłówków: lepiej, besser. formy zaimków osobowych (mnie, mir), morfemy słowotwórcze: nad-, un-, -haft, nazwy własne (imiona, nazwy geograficzne). Do problemów związanych z lematyzacją należy też decyzja, w jakiej formie dane jednostki mają w słowniku występować jako hasła, np. czasowniki w formie bezokolicznika (pracować) czy 1. osoby liczby pojedynczej (pracuję), czy jako oddzielne hasła lematyzowane są formy czasu przeszłego niemieckich czasowników (np. ging, sprach). Lematyzację należy dostosować do wieku czy umiejętności użytkowników słownika. Powinna być inna w słownikach szkolnych przeznaczonych dla uczniów szkoły podstawowej a inna dla osób dorosłych.
Wyrazy hasłowe/hasła najczęściej występują w porządku alfabetycznym, rzadziej w układzie niszowo-alfabetycznym albo gniazdowym (por. makrostruktura). Homonimy zwykle (nie zawsze) są lematyzowane jako oddzielne hasła, np. niem. Ball (piłka) i Ball (bal, zabawa). Lematyzacja może być utożsamiana z makrostrukturą w węższym znaczeniu.
Lematyzacja jest stosowana w uczeniu maszynowym, w celu uproszczenia danych tekstowych.