伊利石化是指在土壤形成过程中，土壤黏粒组分中伊利石形成及其含量增加的过程。伊利石是一种层状结构的硅酸盐黏土矿物,是云母风化过程中脱去部分K+，并为水化的Na+、Ca2+和Mg2—所取代后的产物。干旱、半干旱，风化作用不很强烈的母质和土壤环境常发生伊利石化作用。

母质中铝硅酸盐和硅酸盐开始分解，而少量的降水足以将游离出来的碱金属和碱土金属的易溶盐基本淋失,但风化壳和土壤中依然残存不少较难溶的游离碳酸钙。在中性和碱性的风化壳或土壤溶液中，存在中等或较高浓度的硅酸和铝离子，形成的次生黏土矿物以伊利石和蒙脱石为主。在俄文文献中，伊利石化作用被列为基本土壤形成过程之一。