La serpentinisation est un processus métamorphique par lequel des roches pauvres en silice, principalement des péridotites, sont transformées par oxydation en serpentinites.
Entre autres causes mineures, la serpentinisation se produit lorsque des masses de roche ferromagnétique soumises à de fortes pressions depuis les profondeurs du manteau terrestre commencent à monter vers la croûte par l'impulsion de phénomènes tectoniques et entrent en collision avec des masses d'eau qui s'y infiltrent (suite à la réduction de densité dérivée du changement de pression), donnant lieu à une augmentation de volume très importante (entre 30 et 40 %) et à des processus d'hydrolyse dans lesquels la structure originale de la roche se modifie.
Le processus génère de grandes quantités d'hydrogène (H2) et est très exothermique, provoquant des augmentations de température qui peuvent dépasser 250º C.
La grande quantité d'hydrogène qui est produite dans le processus de la serpentine a conduit à l'étudier comme une forme de production d'énergie très efficace et compatible avec la conservation de l'environnement, car non seulement elle ne provoque pas d'émissions de carbone, mais elle entraîne également la réduction des carbonates et des sulfates environnants, consommant du CO2, c'est pourquoi elle est également utilisée pour se débarrasser du principal producteur de l'effet de serre, en le stockant dans les profondeurs de la terre.
L'énergie générée par le processus de serpentinisation d'un mètre cube de roche atteint environ 660 000 000 Joules, ce qui est suffisant pour maintenir une ampoule domestique de 100 watts allumée pendant environ 80 jours.
D'autre part, la production d'hydrogène en l'absence d'air atmosphérique (conditions anaérobies) génère du méthane (CH4) et de l'acide sulfurique (H2S) qui, à leur tour, donnent lieu à la formation de sources hydrothermales dans lesquelles se développent des organismes chimiques. Les théories les plus modernes de l'évolution associent donc ce processus à l'apparition de la vie sur terre.
Le nom de serpentinisation vient du type de textures que les péridotites acquièrent après avoir subi ce type de processus, puisqu'ayant à l'origine un aspect uniforme, elles sont ensuite traversées par des veines de textures et de couleurs très différentes qui sont dues à l'occupation et à la transformation de différents composés à l'intérieur des conduits par lesquels l'eau s'est infiltrée, acquérant un aspect qui ressemble parfois à celui de la peau d'un serpent.