Az atomi rétegleválasztás (ALD) egy vékonyréteg-elválasztási módszer a mikro- és nanotechnológiában.

Az eljárás során gáz fázisban végbemenő kémiai reakciók segítségével atomi rétegenként alakítható ki egy hordozó felületén a vékonyrétegek. Az eljárás jellemző kialakításában a hordozófelületet egymást váltva, kétféle hordozóanyaggal hozzák kapcsolatba. A felület, amin a vékonyréteg felépül, tehát mindig egyféle anyagnak van kitéve. Az ALD eljárások közös jellemzője, hogy az egyes lépésekben a réteg épülése önszabályozó. Ennek hátterében jellemzően az áll, hogy a felületen csak véges számú „kapcsolódási pont” található a beeresztett anyagok molekulái számára, amelyek betelése után a réteg egy atomnyi vagy molekulányi épülése után e folyamat leáll. Az egymást követő expozíciók állítják elő a jól szabályozott rétegszerkezetet.