킬레이트(영어: Chelation)는 복합체의 일종으로, 킬레이트 구조에는 중심핵과 배위를 형성하기 위해 여러 개의 전자쌍을 제공하는 하나 이상의 여러 자리 리간드가 있어야 합니다. "Chelice"는 게의 큰 발톱을 의미합니다. 이름은 게처럼 두 개의 큰 발톱으로 중심체를 단단히 고정하는 여러자리 리간드에 대한 비유입니다.
킬레이트는 일반적으로 일반 복합체보다 안정성이 뛰어나며, 구조에 흔히 포함되는 5~6원 고리 구조가 안정성을 높여줍니다. 이로 인해 킬레이트의 안정성 상수는 매우 높으며 많은 킬레이트화 반응이 정량적으로 수행되어 적정에 사용될 수 있습니다. 금속 이온은 킬레이트를 사용하여 가릴 수도 있습니다.
킬레이트 효과는 킬레이트를 생성하는 반응이 킬레이트화되지 않은 일반적인 복합체를 생성하는 반응보다 에너지적으로 더 유리하다는 것을 나타냅니다. 이는 주로 두 가지 요인에 의해 발생합니다. 하나는 엔트로피 증가 효과입니다. 더 적은 리간드 분자가 필요하기 때문에 킬레이트화 반응의 엔트로피 변화는 일반적인 배위 반응보다 높습니다. 다른 하나는 엔탈피 효과입니다. 즉 동일한 여러자리 배위 반응입니다. 신체는 여러 배위점에서 원자 사이의 상호 반발력을 줄여 킬레이트 형성을 촉진하는 데 유리합니다.