Hemòlisi (del grec αἷμα (Aima, hemo-) que significa 'sang' i λύσις (Lusis, -lisi), que significa 'desintegració') és la ruptura de la membrana dels eritròcits (glòbuls vermells) i l'alliberament del seu contingut (amb l'hemoglobina) al líquid del voltant (per exemple, el plasma sanguini). L'hemòlisi pot ocórrer in vivo o in vitro (dins o fora del cos).