Diazomethan är en extremt reaktiv, gasformig organisk förening med den kemiska formeln CH2N2. Det är en primär diazo compound och skapas vanligtvis i laboratoriet genom behandling av metylamin (CH3NH2) med nitrosylklorid (NOCl).

Diazomethan används som en kraftfullt metylerande reagens inom organisk syntes, men på grund av dess höga reaktivitet och explosiva natur under vissa förhållanden hanteras det ofta med stor försiktighet. Det är mycket giftigt och kan orsaka allvarliga skador eller död om det andas in eller kommer i kontakt med huden eller ögonen.

Metylering är en biokemisk process där en metylgrupp (en enkel kolatom bundet till tre väteatomer, -CH3) adderas till ett molekylärt substrat. Denna reaktion kan katalyseras av olika enzymer och spela en viktig roll i regleringen av olika cellulära processer, såsom genuttryck och signaltransduktion. Metylering kan även förekomma på olika ställen i ett molekyl, till exempel på DNA, proteiner eller lipider, och kan ha olika effekter beroende på var den sker.