Дефрагмента́ция — процесс перераспределения фрагментов файлов и логических структур файловых систем для обеспечения непрерывной последовательности кластеров на накопителе.
В случае использования жёстких дисков, вследствие дефрагментации ускоряется чтение и запись файлов, а следовательно, работа программ и операционной системы. Это достигается за счёт того, что чтение файлов после дефрагментации производится максимально линейно и непрерывно, без дополнительных передвижений головки жёсткого диска для поиска и воссоединения фрагментов.
Дефрагментация файловых систем на твердотельных накопителях (в том числе подключаемых по USB) на основе различных видов флеш-памяти остаётся предметом споров. Бытует мнение что, дефрагментация в некоторой степени вредит флеш-памяти, так как последняя имеет ограниченное количество циклов перезаписи, чем накопители на магнитных дисках при должном использовании, но в связи с техническим прогрессом данное ограничение со временем становится все незначительнее.
Фрагментация данных — разбиение файла на фрагменты различной величины для записи в различные (не последовательные) области жёсткого диска. Фрагментация применяется, как правило, в случае необходимости записи большого файла на диск, где недостаточно непрерывного объёма, но достаточно суммарного свободного места (например, вследствие удаления ранее записанных файлов).
Фрагментация файловой системы, по своей сути, является компромиссом между простотой и скоростью первоначального сброса данных на диск и скоростью и, соответственно, простотой чтения этих же самых данных в будущем (которое, кстати, может произойти весьма нескоро с точки зрения процессорного времени).
Также, фрагментация является следствием активной эксплуатации файловой системы и компьютера в целом, имея в основе вышеперечисленные причины.