Unter Sequentialisierung oder Sequenzialisierung versteht man das Schaffen einer Ordnung für eine Menge von Aktionen entlang der Kausalordnung, die z. B. durch einen Funktionsbaum gegeben ist. Der Sinn ist es, eine Reihenfolge zu finden, in der die Aktionen hintereinander ausgeführt werden können, so dass jede Aktion, die das Ergebnis einer anderen benötigt, erst ausgeführt wird, wenn dieses Ergebnis vorliegt. Die Reihenfolge, in der dabei nebenläufige (kausal unabhängige) Aktionen ausgeführt werden, ist beliebig. So ergeben sich oft mehrere mögliche Sequenzialisierungen, die aber alle zu dem gleichen Ergebnis führen (sonst wären es eben keine korrekten Sequenzialisierungen).
Die Sequenzialisierung ist das Gegenteil der Parallelisierung.