Под интеркаляцией в химии твердого тела обычно понимают процесс обратимого внедрения каких-либо молекул или ионов в межслоевое или другое пространство внутри кристаллических веществ. Веществом-«хозяином» могут служить графит, дихалькогениды переходных металлов, слоистые двойные гидроксиды, природные глины и др.; «гостем» — атомы или ионы металла (щелочного, Cu, Ag), заряженные комплексы или нейтральные молекулы, — образующие дискретные слои, разделенные элементами структуры хозяина. Важной особенностью интеркаляции является сохранение целостности кристаллической структуры хозяина; как правило, наблюдается лишь некоторое увеличение параметров решетки в одном ли нескольких направлениях. Интеркаляция может сопровождаться существенным изменением физико-химических свойств, электронной структуры, электрических, магнитных и спектральных характеристик вещества-хозяина.

Интеркалированные соединения (интеркалаты, интеркаляты) используются в качестве катализаторов, твердых электролитов, анодных и катодных материалов в первичных и вторичных источниках тока, твердых смазок, селективных сорбентов при разделении и очистке веществ. Интеркалаты, образовавшиеся путем внедрения H₂ в кристаллические решетки интерметаллидов, например TiFe, LaNi₅, Mg₂Ni, содержат слабосвязанные с металлической матрицей атомы водорода и могут быть использованы в качестве катализаторов гидрирования и аккумуляторов водорода. Процессы интеркаляции-деинтеркаляции ионов лития лежат в основе функционирования электродов литий-ионных аккумуляторов.

В биологии и медицине под интеркаляцией чаще всего понимают встраивание различных лигандов в молекулу ДНК. Этот процесс представляет большой практический интерес, так как позволяет, в частности, заблокировать репликацию и транскрипцию ДНК в быстрорастущих раковых клетках, что является одним из основных механизмов действия эффективного противоракового препарата доксорубицина.