Merserizasyon işlemi, pamuklu tekstillere uygulanan ve lifin kristal yapısını kalıcı biçimde dönüştüren alkali işlem sürecidir. İngiliz tekstilci John Mercer'ın 1844'te keşfettiği bu yöntemde konsantre sodyum hidroksit (NaOH, %18-25 ağırlık oranı) ile muamele, pamuk lifinin Selüloz I kristal fazını daha düzenli Selüloz II yapısına dönüştürür. Merserizasyon işleminin doğrudan sonuçları üç başlıkta ele alınabilir: şişme ve yüzey düzleşmesi, boyarmadde afinitesinin artışı ve gerilme dayanımının yükselmesi. Lif şişerek düzleştiğinde yüzey düzlemliği ışık yansımasını iyileştirir ve saten benzeri parlaklık kazandırır. Bu mekanizma optik beyazlatıcıların da etkinliğini artırır. Boyama verimliliği açısından merserizasyon işlemi uygulanan pamuk, işlem görmemiş kumaşa kıyasla %20-30 daha yüksek renk derinliği (K/S değeri) elde etmesine olanak tanır; bu da boyarmadde sarfiyatını azaltır. Merserizasyon işlemi gerilim altında (gerilimli merserizasyon) ya da gerilimsiz olarak uygulanabilir. Gerilimli merserizasyonda lif Selüloz II dönüşümü tamamlanırken iplik uzunluğu sabit tutulur; bu koşul boyutsal stabiliteyi artırır ve büzülmeyi minimize eder. Gerilimsiz merserizasyon ise daha yüksek emme kapasitesi ve daha yumuşak tuşe sağlar; havlu ve mendil gibi emici tekstillerde tercih edilir. İşlem koşulları açısından NaOH konsantrasyonu, sıcaklık (genellikle 15-20°C), maruz kalma süresi ve durulama kalitesi kritik değişkenlerdir. Yıkama sırasında alkali kalıntısının tam olarak uzaklaştırılması pH kontrolüyle doğrulanmalı; aksi hâlde lif degradasyonu ve renk tutarsızlıkları kaçınılmaz hale gelir.