Hydrometalurgia to proces odzyskiwania cennych metali rozpuszczonych w wodnej mieszaninie chemicznej zawierającej związki soli metali. Takie odzyskiwanie metali zwykle opiera się na roztworach kwasu siarkowego, a metale, które są przeznaczone do odzysku, to albo metale szlachetne, takie jak złoto, platyna i pallad, albo bardziej powszechne metale przemysłowe, takie jak miedź, nikiel i cynk. Procesy chemiczne są zwykle przeprowadzane w reaktorze tytanowym, który, choć podatny na korozję wywołaną kwasem siarkowym, jest chroniony przez oddziaływanie rozpuszczonych metali w samym roztworze. Reaktory pracują w wysokich temperaturach i ciśnieniach i mogą wykorzystywać różne metody usuwania metali, chociaż najczęściej stosuje się ługowanie.
Chociaż hydrometalurgia była praktykowana już w XVI wieku, dopiero w ostatnich latach stała się powszechna ze względu na rosnącą wartość metali szlachetnych, takich jak złoto. Uczyniło to opłacalnym ekonomicznie wydobywanie takich metali z bardzo niskich stężeń w rudzie. Szacuje się, że na rok 16 w procesach hydrometalurgicznych wydobywano ponad 2011 różnych pierwiastków metalicznych, w tym tak różnych metali jak uran, rtęć i kobalt.
Innym określeniem hydrometalurgii jest wydobycie roztworu i jest to często ważny proces wtórny w gałęziach przemysłu, w których regularnie stosuje się kwasy, takie jak kwas siarkowy i kwas solny. Proces ma podwójną korzyść. Zarówno oczyszcza kwasy, które są często używane jako środki do czyszczenia metali lub elektrolitów, jak i oddziela metale śladowe do odsprzedaży.
Tam, gdzie stosowane są procesy elektrolityczne, w których stosuje się miedź i cynk, hydrometalurgia umożliwia odzyskiwanie kombinacji metali z roztworu. W przypadku zanieczyszczeń elektrolitu miedziowego obejmuje to nikiel, arsen i cynę, a w przypadku elektrolitów cynkowych można również odzyskać metale magnezu i manganu. Proces odzyskiwania polega na wprowadzeniu żywicy, z którą wiąże się kwas, oddzieleniu jej od metali, aby można ją było odprowadzić. Proces dosuwu lub oczyszczania do cyklu odzyskiwania zajmuje tylko pięć minut, a główne korzyści polegają na tym, że większość kwasu jest odzyskiwana do dalszego użytku przemysłowego, a żywica ma długi cykl życia dla powtarzanych etapów oczyszczania.
Proces ługowania w reaktorze zbudowanym specjalnie dla hydrometalurgii jest bardziej wymagający. Temperatura w reaktorze musi wzrosnąć powyżej 392° Fahrenheita (200° Celsjusza). Poziomy odzysku metali również nie są jednolite, przy czym odzysk działa najlepiej w przypadku złota i wypłukuje tylko część stężenia innych metali. Fakt ten wymaga stosowania wielu różnych rodzajów roztworów w celu maksymalizacji odzysku, od chlorków i halogenków do związków opartych na niebezpiecznym pierwiastku cyjankowym, takim jak tiocyjanian, forma kwasu tiocyjanowego.