自己組織化(じこそしきか、英: self-organization、self-assembly)とは、自律的に秩序を持つ構造を作り出す現象のこと。自発的秩序形成とも言う。
自己組織化は、幾何学的な形状を持つ雪の結晶の成長や、孔雀の羽に浮かび上がるフォトニック結晶構造に由来する模様や、シマウマのゼブラ模様、心臓の鼓動など、様々な自然現象の中にも見出すことができる。生物の細胞がDNAを設計図として機能を持った組織を作り出す現象も、極めて高度な自己組織化の結果と考えられている。